Pagrindinis skirtumas tarp konfigūracinės entropijos ir šiluminės entropijos yra tas, kad konfigūracinė entropija reiškia darbą, atliekamą nesikeičiant temperatūrai, o šiluminė entropija reiškia darbą, atliekamą keičiantis temperatūrai.
Šiuo atveju entropija yra termodinaminės sistemos atsitiktinumo matas. Atsitiktinumo padidėjimas reiškia entropijos padidėjimą ir atvirkščiai.
Kas yra konfigūracinė entropija?
Konfigūracinė entropija yra sistemos entropijos dalis, kuri yra susijusi su atskiromis ją sudarančių dalelių reprezentatyviomis vietomis. Tai gali apibūdinti daugybę būdų, kaip mišinyje esantys atomai ar molekulės gali susikaupti. Čia mišiniai gali būti lydinio, stiklo ar bet kurios kitos kietos medžiagos. Be to, šis terminas taip pat gali reikšti molekulės konformacijų skaičių arba sukimosi konfigūracijų skaičių magnete. Todėl šis terminas rodo, kad jis gali reikšti visas galimas sistemos konfigūracijas.
Paprastai skirtingų konfigūracijų tos pačios medžiagos dydis ir energija yra vienodi. Todėl konfigūracijos entropijai apskaičiuoti galime naudoti šį ryšį. Ji pavadinta Boltzmanno entropijos formule:
S=kBlnW
Konfigūracijos entropija pateikiama „S“, kur kB yra Boltzmanno konstanta, o W yra galimų medžiagos konfigūracijų skaičius.
Kas yra šiluminė entropija?
Šiluminė entropija yra didelė termodinaminės sistemos savybė. Vieni dalykai nutinka spontaniškai, kiti – ne. Pavyzdžiui, šiluma tekės iš karšto kūno į vėsesnį, tačiau negalime stebėti priešingo kūno, nors tai ir nepažeidžia energijos tvermės dėsnio. Kai įvyksta pokytis, bendra energija išlieka pastovi, tačiau paskirstoma skirtingai. Taigi pokyčių kryptį galime nustatyti pagal energijos pasiskirstymą. Be to, pokytis yra spontaniškas, jei jis sukelia didesnį atsitiktinumą ir chaosą visoje visatoje. Ir mes galime išmatuoti chaoso, atsitiktinumo ar energijos išsklaidymo laipsnį pagal būsenos funkciją; pavadiname ją entropija.
01 pav.: „Steam“temperatūros ir entropijos diagrama
Antrasis termodinamikos dėsnis yra susijęs su entropija ir sako: „Visatos entropija didėja spontaniškai.” Entropija ir pagaminamos šilumos kiekis yra susiję vienas su kitu pagal tai, kiek sistema naudoja energiją. Tiesą sakant, entropijos pokyčio arba papildomo sutrikimo, kurį sukelia tam tikras šilumos kiekis q, dydis priklauso nuo temperatūros. Taigi, jei jau labai karšta, šiek tiek papildomo karščio nesukelia daug daugiau sutrikimų, tačiau jei temperatūra labai žema, toks pat šilumos kiekis smarkiai padidins sutrikimus.
Kuo skiriasi konfigūracinė entropija ir šiluminė entropija?
Pagrindinis skirtumas tarp konfigūracinės entropijos ir šiluminės entropijos yra tas, kad konfigūracinė entropija reiškia darbą, atliekamą nesikeičiant temperatūrai, o šiluminė entropija reiškia darbą, atliekamą keičiantis temperatūrai. Kitaip tariant, konfigūracinė entropija nekeičia temperatūros, o šiluminė entropija pagrįsta temperatūros pokyčiu.
Toliau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp konfigūracinės entropijos ir šiluminės entropijos.
Santrauka – konfigūracinė entropija vs šiluminė entropija
Entropija yra termodinaminės sistemos atsitiktinumo matas. Atsitiktinumo padidėjimas reiškia entropijos padidėjimą ir atvirkščiai. Pagrindinis skirtumas tarp konfigūracinės entropijos ir šiluminės entropijos yra tas, kad konfigūracinė entropija reiškia darbą, atliekamą nesikeičiant temperatūrai, o šiluminė entropija reiškia darbą, atliekamą keičiantis temperatūrai.
