Ентропија је дефинисана као квантитативна мјера поремећаја или случајности у систему. Концепт излази термодинамика, који се бави преношењем топлотна енергија унутар система. Уместо да говоре о неком облику „апсолутне ентропије“, физичари углавном расправљају о промени ентропије која се дешава у одређеном термодинамички процес.
Кључни одвоји: израчунавање ентропије
- Ентропија је мерило вероватноће и молекуларног поремећаја макроскопског система.
- Ако је свака конфигурација подједнако вероватна, тада је ентропија природни логаритам броја конфигурација, помножених са Болтзманновом константом: С = кБ лн В
- Да би се ентропија смањила, морате да пренесете енергију негде ван система.
Како израчунати ентропију
Ин ан изотермални процес, промена ентропије (делта-С) је промена топлоте (К) подељено са апсолутна температура (Т):
делта-С = К/Т
У било којем реверзибилном термодинамичком процесу може се представити у рачуници као интеграл од почетног процеса до коначног стања дК/Т. У опћенитијем смислу, ентропија је мерило вероватноће и молекуларног поремећаја макроскопског система. У систему који се могу описати варијаблама, те варијабле могу претпоставити одређени број конфигурација. Ако је свака конфигурација подједнако вероватна, тада је ентропија природни логаритам броја конфигурација, помножених са Болтзманновом константом:
С = кБ лн В
где је С ентропија, кБ је Болтзманнова константа, лн је природни логаритам, а В представља број могућих стања. Болтзманнова константа једнака је 1.38065 × 10−23 Ј / К.
Јединице ентропије
Ентропија се сматра опсежним својством материје која се изражава у енергији подељеној са температуром. Тхе СИ јединице ентропије су Ј / К (џулови / степени Келвина).
Ентропија и други закон термодинамике
Један од начина изјашњавања други закон термодинамике је следеће: у било ком затворени систем, ентропија система ће или остати константна или ће се повећавати.
То можете видети на следећи начин: додавање топлоте систему доводи до убрзавања молекула и атома. Можда ће бити могуће (мада запетљано) обрнути процес у затвореном систему без црпљења или пуштања енергије негде другде да бисте достигли почетно стање. Никада не можете добити цео систем "мање енергичним" него када је покренут. Енергија нема куда отићи. За неповратне процесе, комбинована ентропија система и његовог окружења се увек повећава.
Заблуде о ентропији
Ово гледиште другог закона термодинамике је веома популарно и злоупотребљено је. Неки тврде да други закон термодинамике значи да систем никад не може постати уреднији. Ово је неистина. То само значи да да бисте постали уреднији (да би се ентропија смањила), морате негде пренети енергију изван система, као на пример када трудница црпи енергију из хране, да би се оплођено јаје формирало у беба. То је у потпуности у складу са одредбама другог закона.
Ентропија је такође позната као поремећај, хаос и случајност, мада су сва три синонима непрецизна.
Апсолутна ентропија
Сродни израз је "апсолутна ентропија", која је означена са С радије него ΔС. Апсолутна ентропија је дефинисана према трећем закону термодинамике. Овде се примењује константа која омогућава да ентропија у апсолутној нули буде једнака нули.