Tudomány

Entrópia — Mikroállapot és makroállapot

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.

Mikroállapot és makroállapot

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.

Gáz tágulása

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.

Hő és hőmérséklet

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.

A második főtétel

Egy folyamatban a rendszer entrópiája −20 J/K-kel, a környezeté +35 J/K-kel változik. Összhangban van-e spontán folyamattal?

EntrópiaΔS = q_rev/T

Mikroállapot és makroállapot

ΔS_univ=−20+35=+15 J/K, tehát igen: a teljes entrópia nő.

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.