엔트로피는 시스템에서 장애 또는 무작위성의 정량적 척도로 정의됩니다. 이 개념은 시스템 내에서 열 에너지의 전달을 다루는 열역학에서 나옵니다. 물리학 자들은 어떤 형태의 "절대 엔트로피"에 대해 이야기하는 대신, 일반적으로 특정 열역학적 과정에서 발생하는 엔트로피의 변화에 대해 논의합니다.
주요 테이크 아웃 :엔트로피 계산
- 엔트로피는 거시적 시스템의 확률 및 분자 장애의 척도입니다.
- 각 구성이 똑같이 가능하다면 엔트로피는 Boltzmann의 상수를 곱한 구성 수의 자연 로그입니다. s =k b ln W
- 엔트로피가 감소하려면 시스템 외부의 어딘가에서 에너지를 전달해야합니다.
엔트로피를 계산하는 방법
등온 과정에서, 엔트로피의 변화 (delta- s )는 열의 변화입니다 ( q )는 절대 온도 ( t 로 나뉩니다 ) :
delta- s = Q / t
가역적 열역학적 공정에서, 그것은 공정의 초기 상태에서 최종 상태의 dq 으로의 적분으로 미적분학으로 표현 될 수있다. / t. 보다 일반적인 의미에서, 엔트로피는 거시적 시스템의 확률 및 분자 장애의 척도이다. 변수로 설명 할 수있는 시스템에서 이러한 변수는 특정 수의 구성을 가정 할 수 있습니다. 각 구성이 똑같이 가능하다면 엔트로피는 Boltzmann의 상수를 곱한 구성 수의 자연 로그입니다.
s =k b ln w
여기서 s는 엔트로피, k b 입니다 Boltzmann의 Constant, LN은 자연 로그이며 W는 가능한 상태의 수를 나타냅니다. Boltzmann의 상수는 1.38065 × 10 J/K와 같습니다.
엔트로피 단위
엔트로피는 온도로 나눈 에너지로 표현되는 광범위한 물질의 특성으로 간주됩니다. 엔트로피의 Si 단위는 J/K (줄무늬/도 켈빈)입니다.
엔트로피 및 열역학 제 2 법칙
열역학의 제 2 법칙을 진술하는 한 가지 방법은 다음과 같습니다. 모든 폐쇄 시스템에서 시스템의 엔트로피는 일정하게 유지되거나 증가합니다.
이것을 다음과 같이 볼 수 있습니다. 시스템에 열을 추가하면 분자와 원자가 속도가 높아집니다. 초기 상태에 도달하기 위해 다른 곳에서 에너지를 끌어 내거나 에너지를 방출하지 않고 폐쇄 시스템에서 프로세스를 역전시키는 것이 가능할 수 있습니다. 시작했을 때보 다 전체 시스템을 "활력이 적다"는 것을 결코 얻을 수 없습니다. 에너지에는 갈 곳이 없습니다. 돌이킬 수없는 프로세스의 경우 시스템의 결합 된 엔트로피와 환경이 항상 증가합니다.
엔트로피에 대한 오해
열역학 제 2 차 법칙에 대한 이러한 견해는 매우 인기가 있으며 오용되었습니다. 일부는 열역학의 제 2 법칙은 시스템이 더 질서가 될 수 없다는 것을 의미합니다. 이것은 사실이 아닙니다. 그것은 단지 더 질서가되기 위해 (엔트로피가 감소하기 위해) 임산부가 음식에서 에너지를 끌어내어 수정 된 계란이 아기로 형성 될 때와 같이 시스템 외부의 어딘가에서 에너지를 전달해야한다는 것을 의미합니다. 이것은 제 2 법률의 조항과 완전히 일치합니다.
엔트로피는 장애, 혼돈 및 무작위성이라고도합니다. 세 가지 동의어는 모두 부정확합니다.
절대 엔트로피
관련 용어는 "절대 엔트로피"이며 s 로 표시됩니다. ΔS 보다는 대신 . 절대 엔트로피는 열역학의 제 3 법칙에 따라 정의됩니다. 여기에 상수가 적용되어 절대 0의 엔트로피가 0으로 정의됩니다.
