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엔트로피에 대한 메모


Entropy는 프로세스에서 퍼지는 아 원자 입자의 에너지의 질적 척도이며, 시스템의 통계적 확률 또는 기타 열론 특성으로 표현 될 수 있습니다. 엔트로피는 공정 경로를 설명하는 데 사용되는 열역학적 변수입니다. 예 :특정 방향으로 발생할 가능성이있는 자발적인 프로세스인지 또는 상대방이 발생할 확률을 갖는 비 임시 프로세스인지 여부와 같은 자발적 프로세스인지와 같은 열역학적 변수입니다. 많은 매일 발생하는 경우 엔트로피의 개념은 자발적인 변화의 경로에 대한 더 깊은 이해를 제공합니다.

엔트로피에 관한 모든

Rudolf Clausius

Rudolf Clausius는 절차 중에 발생하는 천연 열 흐름을 온도에 연결하는 새로운 열역학적 특성을 제안했습니다. 가역적 열 (QREV) 대 켈빈 온도의 비율을 사용 하여이 새로운 기능 (t)을 표현했습니다. 다른 열역학적 특성과 마찬가지로,이 새로운 수량은 상태 기능이므로 그 변화는 시스템의 초기 및 최종 상태에만 의존한다는 것을 의미합니다. Clausius는 1865 년 에이 속성 엔트로피를 식별하고 모든 프로세스에 대한 변형을 다음과 같이 특성화했습니다.





실제, 돌이킬 수없는 프로세스가 이론적 가역적 프로세스와 동일한 초기 및 궁극적 상태를 가질 때 엔트로피 변경이 동일합니다.

엔트로피 간의 비교

고체상의 원자 또는 분자는 서로에 대한 비교적 꾸준한 위치로 제한되며 이러한 위치 주위에서 약간의 진동을 만들 수 있습니다. 액체상의 원자 또는 분자는 서로 가깝게 남아있는 동안 서로 이동할 수 있습니다. 운동의 유연성이 향상된 결과, 가능한 입자 부위의 수가 증가합니다. 결과적으로, 슬릭 사이드> 용모리드 및 고체를 액체 (용융)로 바꾸는 과정에는 엔트로피의 상승, ΔS> 0이 동반됩니다. 동일한 인수에 따르면, 역 프로세스 (냉동)는 더 낮은 엔트로피, ΔS <0. SGAS> sliquid> ssolid

에 대해.

엔트로피에 영향을 미치는 요인

입자 구조

물질을 구성하는 성분 (원자 또는 분자)의 배열은 엔트로피에 영향을 미칩니다. 원자 물질에서, 무거운 원자는 입자의 질량과 양자화 된 번역 에너지 상태의 분리로 인해 가벼운 원자보다 특정 온도에서 더 많은 엔트로피를 갖는다. 분자에 더 많은 원자가있을 때, 잠재적 미세 조상의 양과 시스템 엔트로피의 양과 마찬가지로 분자가 진동 할 수있는 방법의 수.

온도

입자의 온도는 운동 분자 이론에 따라 입자의 평균 운동 에너지에 비례합니다. 물질의 온도를 높이면 고체의 입자가 더 널리 진동하고 액체 및 가스의 분자가 더 빨리 번역됩니다. 요소의 개별 입자 중 일부 중 운동 에너지의 분산은 또한 더 높은 온도보다 더 높은 온도에서 더 넓습니다 (더 산란). 결과적으로 온도가 상승함에 따라 모든 물질의 엔트로피가 상승합니다.

입자의 진동

종의 엔트로피는 입자 특성의 변화에 ​​영향을받습니다. 둘 이상의 분리 된 입자 유형의 조합의 엔트로피는 모든 입자가 동일 인 순수한 물질의 엔트로피보다 큽니다. 이는 비 동일성 구성 요소로 구성된 시스템이 가질 수있는 다양한 정렬 및 상호 작용 때문입니다. 결과적으로, 용해 단계는 엔트로피의 상승, ΔS> 0.

엔트로피의 예

얼음 슬래브가 녹아서 엔트로피가 증가합니다. 시스템의 불안정성이 어떻게 증가하고 있는지 알 수 있습니다. 얼음은 결정 구조로 연결된 물 분자로 구성됩니다. 얼음이 녹을 때 입자는 에너지를 얻고 더 많이 퍼지고 구조를 잃어 액체를 만듭니다. 마찬가지로 액체에서 가스로 변경하면 액체와 같은 시스템의 에너지가 증가합니다.

반면에, 에너지는 고갈 될 수 있습니다. 이것은 증기가 물로 변하거나 물이 얼음으로 변할 때 발생합니다. 물건은 폐쇄 시스템에 있지 않기 때문에 제 2 법칙은 깨지지 않습니다. 고려중인 시스템의 엔트로피가 감소 할 수 있지만 환경의 엔트로피가 증가하고 있습니다.

결론

구조에 대한 마이크로 스테이트 수 (시스템을 구성 할 수있는 방법의 수)와 켈빈 온도에 대한 양방향 열의 비율은 엔트로피에 연결됩니다. 그것은 종종 시스템의 "장애"를 나타내는 것으로 언급되며, 시스템에서 재료 및/또는 에너지의 분포 또는 분산의 측정으로 볼 수 있습니다.

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엔트로피는 특정 온도에서 특정 물리적 상태에서 주어진 물질, sgas> sliquid> ssolid에서 중질 핵 또는 더 복잡한 분자에 대해 종종 더 높습니다. 신체가 가열되거나 용액이 발생하면 엔트로피가 상승합니다. 일부 화학 공정에 대한 엔트로피 변동의 방향은이 규칙을 사용하여 확실하게 예측할 수 있습니다.



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