Tanulás

Entrópia — Mikroállapot és makroállapot

Ugyanaz a kis hőmennyiség alacsonyabb hőmérsékleten nagyobb entrópiaváltozást eredményezhet, mert dS=δq_rev/T. Ez segít megérteni, miért különleges szerepű az abszolút hőmérséklet. A képletben T kelvinben szerepel; Celsius-fok közvetlen használata termodinamikai hányadosban hibás.

Mikroállapot és makroállapot

Ugyanaz a kis hőmennyiség alacsonyabb hőmérsékleten nagyobb entrópiaváltozást eredményezhet, mert dS=δq_rev/T. Ez segít megérteni, miért különleges szerepű az abszolút hőmérséklet. A képletben T kelvinben szerepel; Celsius-fok közvetlen használata termodinamikai hányadosban hibás.

Gáz tágulása

Izolált rendszerben a teljes entrópia spontán folyamat során nem csökken: ΔS_univ≥0. A rendszer entrópiája önmagában csökkenhet, ha a környezeté ennél nagyobb mértékben nő. Kristályosodáskor például az anyag rendezettebb fázisba kerülhet, miközben felszabaduló hő növeli a környezet entrópiáját.

Hő és hőmérséklet

Olvadáskor és párolgáskor általában nő az anyag entrópiája, mert több mozgási és elrendezési lehetőség válik hozzáférhetővé. Egyensúlyi fázisátalakulásnál ΔS_tr=ΔH_tr/T_tr. A gázfázis rendszerint nagyobb moláris entrópiájú, mint a folyadék, a folyadék pedig gyakran nagyobb, mint a rendezett kristály.

A második főtétel

Különböző gázok vagy oldott anyagok spontán keveredése gyakran növeli a konfigurációs lehetőségek számát. Ez entrópianövekedést adhat akkor is, ha a keveredés entalpiaváltozása kicsi. Emiatt az entrópia valódi hajtóerő lehet olyan folyamatoknál, amelyeket pusztán „hőkibocsátással” nem lehet megérteni.

EntrópiaΔS = q_rev/T

Mikroállapot és makroállapot

Az entrópia nem valamiféle helyi káoszmérő. Rendezett struktúra spontán is kialakulhat, ha a teljes rendszer + környezet entrópiamérlege ezt lehetővé teszi. A biológiai szerveződés sem sérti a második főtételt, mert az élő rendszer nem izolált.

Izolált rendszerben a teljes entrópia spontán folyamat során nem csökken: ΔS_univ≥0. A rendszer entrópiája önmagában csökkenhet, ha a környezeté ennél nagyobb mértékben nő. Kristályosodáskor például az anyag rendezettebb fázisba kerülhet, miközben felszabaduló hő növeli a környezet entrópiáját.