Entropi S er en termodynamisk tilstandsfunksjon. Statistisk er den knyttet til antallet tilgjengelige mikrotilstander; termodynamisk gjelder dS = δq_rev/T for en reversibel varmeoverføring. Uttrykket «entropi er uorden» er bare en grov huskeregel.
Entropi beskriver hvordan energi kan fordeles over flere mulige mikroskopiske tilstander selv om total energi er bevart. Begrepet er sentralt i faseoverganger, blanding, kjemisk likevekt og termodynamikkens andre lov.
Start med kjerneideen i Entropi. Knytt et nytt begrep til en målbar størrelse, et konkret eksperiment eller et kjent eksempel før du går videre.
Forklar Entropi med egne ord og test deretter ideen på et enkelt eksempel. Slik ser du forskjellen mellom å huske en definisjon og å forstå selve mekanismen.
Å kunne en formel eller setning utenat er ikke det samme som å forstå mekanismen. For Entropi, avklar hvilke størrelser som endres, hvilke som er konstante og under hvilke betingelser modellen gjelder.
For en reversibel faseovergang ved konstant temperatur og trykk er ΔS_trans = ΔH_trans/T_trans. Smelting og fordamping gir vanligvis positiv ΔS, mens frysing og kondensering gir motsatt fortegn.
Ved 273,15 K er vannets molare smelteentalpi omtrent 6,01 kJ mol⁻¹. Da blir ΔS_fus = 6010/273,15 ≈ 22,0 J mol⁻¹ K⁻¹. Det positive fortegnet passer med flere tilgjengelige molekylære tilstander i væsken.
Vannets molare fordampningsentalpi ved normalt kokepunkt er omtrent 40,7 kJ mol⁻¹. Beregn et anslag for ΔS_vap ved 373,15 K.
ΔS_vap ≈ 40 700/373,15 ≈ 109 J mol⁻¹ K⁻¹. Gassfasen har langt flere tilgjengelige molekylære tilstander enn væsken.
Et raskt kvalitativt anslag kan ofte gjøres ved å se på fase og antall gassmolekyler, men molekylstruktur og varmekapasitet kan også bidra. Derfor erstatter slike regler ikke termodynamiske data.
Den andre loven gjelder system og omgivelser samlet. Entropien i selve systemet kan avta dersom omgivelsenes entropi øker mer.