열역학은 온도와 열 변화의 결과로 발생하는 에너지 변화에 대한 연구입니다. 엔트로피는 일반적으로 시스템의 예측 불가능 성 또는 장애를 측정 한 것입니다. 1850 년에 Rudolf Clausius라는 독일 물리학 자가이 가설을 제안했습니다. 우리는 열역학적 관점에서 엔트로피를 보면서 시스템의 작은 특성을 고려하지 않습니다. 반면, 엔트로피는 온도, 압력, 엔트로피 및 열 용량과 같은 열역학적 파라미터 측면에서 시스템의 거동을 특성화하는 데 사용됩니다. 이 열역학적 설명에서 시스템의 평형 상태가 고려되었습니다.
엔트로피 또는 엔트로피 변화의 값은 열역학적 시스템에 존재하는 물질에 의존하기 때문에 엔트로피는 문자 'S.'entropy는 전체 열 전달의 개념에 의문을 제기하기 때문에 매혹적인 개념입니다. 그것은 열역학 제 2 법칙의 재 해석을 돕습니다.
엔트로피는 자발성, 즉 열역학적 과정에서 장애 정도가 높을수록 엔트로피가 높아진다. 엔트로피는 간단히 말해서, 얼마나 많은 에너지가 노동으로 전환되지 않는지, 대신 시스템의 장애에 추가합니다. 에너지는 노동을 수행 할 수있는 능력을 제공하기 때문에 작업을 달성하는 데 모든 에너지를 소비하는 것은 본질적으로 불가능합니다. 엔트로피는 이것을 측정하는 메트릭입니다.
열역학의 규칙에 따르면 에너지는 생성되거나 파괴 될 수 없지만 한 형태에서 다른 형태로 변경 될 수 있기 때문에 엔트로피는 단일 지점에서 표현 될 수 없으며 변화로 측정해야합니다. 그렇기 때문에 엔트로피 변화가 계산되는 이유입니다.
엔트로피 변경
열 또는 엔탈피의 작업으로의 전환과 관련된 열역학적 시스템의 장애 상태의 변화는 엔트로피 변화로 알려져 있습니다. 엔트로피는 높은 수준의 무질서성을 가진 시스템에서 더 높습니다. 엔트로피는 상태 기능 계수입니다. 이는 그 값이 열역학적 프로세스의 경로와 무관하며 시스템의 시작 및 최종 상태를 결정하는 것으로 만 있습니다. 화학 반응에서 엔트로피의 변화는 원자와 분자의 재 배열로 인해 발생하며, 이는 시스템의 초기 순서를 변경합니다. 이로 인해 시스템의 무작위성이 증가하거나 감소 할 수 있으며, 따라서 엔트로피가 증가하거나 감소 할 수 있습니다.
엔트로피 포뮬러 열역학
의 변화열역학적 시스템의 엔트로피 변화는 ∆S로 표시됩니다. 엔트로피 공식의 변화를 사용하여 화학 반응 또는 시스템의 엔트로피 변화를 계산할 수 있습니다 :
ΔS =(Q/T) Rev
온도
Q 열역학적 시스템으로 또는 열 전달
t는 절대 온도입니다.
SI 단위 엔트로피 변경은 J/kmol입니다.
예 :수분 기화의 엔트로피는 기화 열을 끓는점으로 나누어 섭씨 1000도 또는 화씨 373도입니다.
위상 전이 동안 엔트로피 변화
퓨전 엔트로피
고체가 액체로 녹기 시작하면 엔트로피가 증가합니다. 위상 이동에 따라 분자의 이동의 자유가 증가함에 따라 엔트로피가 증가합니다.
융합의 엔트로피는 융합의 엔탈피를 용융점 (융합 온도)으로 나누어 계산됩니다.
∆fuss =∆fush / tf
깁스 자유 에너지의 관련 변화가 부정적 일 때, 위상 전이 (예 :융합)와 같은 자연적인 사건이 발생합니다.
∆fuss는 거의 항상 긍정적입니다.
예외 :0.3K 미만의 온도에서, 헬륨 -3은 융합의 음의 엔트로피를 갖는다. 0.8K 미만, 헬륨 -4는 약간 음의 융합 엔트로피를 갖는다.
기화의 엔트로피
기화의 엔트로피는 액체의 엔트로피가 증기로 변형됨에 따라 증가하는 상황이다. 이것은 분자 이동성의 증가로 인해 발생하며, 이로 인해 움직임이 무작위로 변합니다.
기화의 엔탈피는 끓는점으로 나뉘어 진 기화의 엔트로피를 제공합니다. 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
∆vaps =∆vaph / tb
화합물 형성의 표준 엔트로피
표준 상태의 하나의 화합물이 표준 상태의 요소에서 생성되면 엔트로피 변경이 있습니다.
자발성
발열 반응은 환경이 긍정적이기 때문에 자연스럽게 발생하여 총체적으로 긍정적입니다.
∆ssystem은 양수이고 ∆Ssurroundings는 음수이지만 ∆S 총 양성, 흡열 반응은 자발적입니다.
자유 에너지 변화 기준은 자발성을 예측하기위한 엔트로피 변화 기준보다 바람직합니다. 전자는 시스템에서 자유 에너지 변화 만 필요하기 때문에 후자는 주변 환경과 시스템 모두에서 엔트로피 변화가 필요합니다.
.네 렌트로피
엔트로피와 반대입니다. 그것은 상황이 더 조직되고 있음을 의미합니다. '주문'이라는 용어는 조직, 구조 및 기능을 의미합니다. 혼돈이나 무작위성의 반대입니다.
태양계와 같은 스타 시스템은 Negentropy의 예입니다.
엔탈피
열역학적 시스템/환경에서 에너지 측정은 엔탈피입니다. 시스템에서 열의 총 함량은 엔탈피이며, 실제로 시스템의 내부 에너지와 부피 및 압력의 산물과 동일합니다.
엔탈피는 시스템을 생성하는 데 필요한 총 내부 에너지량과 압력과 부피를 확립하고 주변 환경을 대체하여 공간을 만드는 데 필요한 에너지의 양을 나타내는 기술 용어입니다.
발달 된 열 (흡수 또는 방출)은 공정이 일정한 압력으로 시작될 때 엔탈피의 변화와 동일합니다.
h =u+pv
엔탈피는 또한 상태 함수 P, T 및 U로 구성된 상태 기능으로 생각할 수 있습니다. 일반적으로 초기 상태와 최종 상태 사이의 프로세스의 엔탈피 (H)의 차이에 의해 입증됩니다.
.ΔH =ΔU+ΔPV
엔탈피의 변화는 수술 내내 압력과 온도가 변하지 않고 과제가 압력과 부피에 국한되면 주어집니다.
ΔH =ΔU+PΔV
다음 방정식에 따르면, 공정에서 일정한 압력에서 열 (Q)의 흐름은 엔탈피의 변화와 같습니다.
ΔH =Q
Q가 흡열인지 또는 발열인지 여부를 알면 Q와 H의 관계를 정의하는 데 도움이 될 수 있습니다.
결론
본질적으로 시스템은 혼돈이나 예측 불가능 성을 향상시키기위한 진보를 제공합니다. 우주의 장애 또는 예측 불가능 성으로 이동하는 경향은 엔트로피라고합니다. 엔트로피의 변화가 0이기 때문에 단열 공정은 일정한 엔트로피를 갖는다. 열역학적 시스템의 내부 에너지와 압력 및 부피의 산물의 합을 엔탈피라고합니다. 엔탈피는 에너지의 차원을 가진 에너지와 같은 속성 또는 상태 함수이며 (그리고 줄라도 또는 ERG로 측정 됨) 그 값은 전적으로 역사가 아니라 시스템의 온도, 압력 및 구성에 의해 결정됩니다.
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