Στην επιστ?μη τη? θερμοδυναμικ?? , εντροπ?α ε?ναι η ?ννοια μ?σω τη? οπο?α? μετρ?ται η αταξ?α , τη? οπο?α? η μ?γιστη τιμ? αντικατοπτρ?ζει την πλ?ρη αποδιοργ?νωση (ομογενοπο?ηση των π?ντων) και ισοδυναμε? με την πα?ση τη? ζω?? . Σε μια τ?τοια κατ?σταση δεν υπ?ρχει καμ?α διαδικασ?α και δεν βρ?σκεται ≪σε λ?θαργο≫ (κρυμμ?νη) κανεν?? ε?δου? πληροφορ?α που να επιτρ?πει τη ζω?, αν με κ?ποιο τρ?πο γ?νει εκ ν?ου παροχ? μ?νο εν?ργεια? . Αφαιρ?ντα? την ?ννοια τη? πληροφορ?α? που δεν ε?ναι αντικειμενικ? μετρ?σιμη (η εντροπ?α που εξαρτ?ται απ? αυτ?ν ε?ναι επ?ση? μη αντικειμενικ? μετρ?σιμη και μ?λιστα αφ?νεται χωρ?? μον?δε?), προκ?πτει μια μορφ? εντροπ?α? που αφορ? μ?νο θερμικ?? μεταβολ??, υπολογ?ζεται και ε?ναι σαφ?? ορισμ?νη: η θερμοδυναμικ? εντροπ?α . Η θερμοδυναμικ? εντροπ?α ε?ναι εκτατικ? μεταβλητ? εν?? θερμοδυναμικο? συστ?ματο? .

H εντροπ?α στο Δε?τερο Θερμοδυναμικ? Ν?μο [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Η ?ννοια τη? εντροπ?α? ε?ναι μ?α απ? τι? σημαντικ?τερε? ?ννοιε? λ?γω τη? συσχετισμ?νη? διατ?πωση? του δε?τερου θερμοδυναμικο? ν?μου με αυτ?ν. Ο δε?τερο? θερμοδυναμικ?? ν?μο? αποκλε?ει την κατασκευ? οποιουδ?ποτε ε?δου? αεικιν?του , δηλαδ? την παραγωγ? εν?ργεια? εκ του μηδεν??. Σε οποιαδ?ποτε διεργασ?α, ?να μ?ρο? τη? διαθ?σιμη? εν?ργεια? μετατρ?πεται σε θερμ?τητα ? χρησιμοποιε?ται για την εσωτερικ? αναδι?ταξη χημικ?ν εν?σεων ? για ?λλε? αλλαγ?? εντροπ?α?. ^[1] Σε μ?α μεταβολ? εν?? απομονωμ?νου συστ?ματο? η εντροπ?α αυξ?νει π?ντοτε και η μεταβολ? τη? ισο?ται με το μ?τρο τη? θερμικ?? εν?ργεια? που δε μπορε? πια να χρησιμοποιηθε? για την παραγωγ? ?ργου . Ο δε?τερο? θερμοδυναμικ?? ν?μο? ισχ?ει για ?λα τα ε?δη τη? εντροπ?α?, ?χι μ?νο τη? θερμοδυναμικ??.

Το β?λο? του χρ?νου [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Μια εφαρμογ? του δε?τερου θερμοδυναμικο? ν?μου ε?ναι πω? η ρο? θερμ?τητα? συμβα?νει αυθ?ρμητα, π?ντα, απ? το θερμ?τερο προ? το ψυχρ?τερο σ?μα σε ?να σ?στημα που δεν δ?χεται εξωτερικ?? επιδρ?σει?. Καθ?? γνωρ?ζουμε πω? η εντροπ?α σε ?να απομονωμ?νο θερμοδυναμικ? σ?στημα αυξ?νει π?ντοτε σε μια μεταβολ?, αν κοιτο?με μια ταιν?α που δεν ξ?ρουμε αν πα?ζει απ? την αρχ? προ? το τ?λο? ? αντ?στροφα, μπορο?με μ?σω τη? παρατ?ρηση? (κοιτ?ντα? στο παρ?δειγμ? μα? τι? ενδε?ξει? στα θερμ?μετρα) να καταλ?βουμε το β?λο? του χρ?νου. Γνωρ?ζουμε πω? η ταιν?α πα?ζει κανονικ? ?ταν στο ζεστ? σ?μα π?φτει η θερμοκρασ?α και στο κρ?ο ανεβα?νει καθ?? ανταλλ?σσουν θερμ?τητα.

Για παρ?δειγμα τα σωματ?δια που συγκροτο?ν ?να αχλ?δι ? ?να σιδερ?νιο κρ?κο βρ?σκονται σε μια δι?ταξη στο χ?ρο λ?γο πολ? κανονικ? (οργανωμ?νη). ?ταν ?μω? αρχ?ζει να σαπ?ζει το αχλ?δι ? να σκουρι?ζει ο κρ?κο? η δι?ταξη αυτ? των σωματιδ?ων βαθμια?α αρχ?ζει να αποδιοργαν?νεται και ?μοια η εντροπ?α του συστ?ματο? ?καστου των αντικειμ?νων να αυξ?νει. ?λοι γνωρ?ζουμε πω? την εικ?να τη? ανασ?νθεση? εν?? πλ?ρου? αχλαδιο? ?μεσα, απ? τα σ?πια του υπολε?μματα, δεν θα την παρατηρ?σουμε ποτ?. Η φορ? του β?λου? του χρ?νου ε?ναι προφαν?? και δε?χνει π?ντοτε προ? την α?ξηση τη? εντροπ?α?.

Οι παρατηρ?σει? αυτ?? αφορο?ν μακροσκοπικ? συστ?ματα και ?χι κβαντομηχανικ? , στα οπο?α το β?λο? του χρ?νου ε?ναι το ?διο προ? ?λε? τι? κατευθ?νσει?.

Στη ζω? παρατηρο?με με?ωση τη? εντροπ?α? με την οργ?νωση τη? ?λη? , ?πω? ?να αχλ?δι να σχηματ?ζεται απ? αν?ργανα (ανοργ?νωτα) συστατικ?. Ο δε?τερο? θερμοδυναμικ?? ν?μο? δεν παραβι?ζεται γιατ? το σ?στημα δεν ε?ναι απομονωμ?νο, καταναλ?νεται δηλαδ? εν?ργεια για το σχηματισμ? του αχλαδιο? μ?σω τη? φωτοσ?νθεση? , διαδικασ?α που ελ?γχεται απ? την πληροφορ?α του DNA του φυτο?.

Η επιν?ηση του ?ρου [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Ο ?ρο? ≪εντροπ?α≫ (≪εν-≫ + ≪τροπ?≫, αλλαγ? εντ??, εσωτερικ? αλλαγ?) επινο?θηκε απ? τον Ρο?ντολφ Κλαο?ζιου? το 1865. ^[2] Παρατ?ρησε ?τι, σε σταθερ? θερμοκρασ?α μια? ιδανικ?? αντιστρεπτ?? μεταβολ??, το πηλ?κο

• τη? θερμ?τητα? που ανταλλ?σσει το σ?στημα με το περιβ?λλον του προ?
• την απ?λυτη σταθερ? θερμοκρασ?α τη? μεταβολ??

ε?ναι σταθερ? και θε?ρησε πω? ?πρεπε να παριστ?νει ?να πραγματικ? μετρ?σιμο μ?γεθο?, το οπο?ο και ον?μασε ≪μεταβολ? τη? εντροπ?α?≫.

Θερμοδυναμικ? εντροπ?α [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Φυσικ? σημασ?α [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Ε?ναι αρκετ? δ?σκολο να δοθε? κ?ποια φυσικ? σημασ?α στην ?ννοια αυτ?, καθ?? δεν αντιστοιχε? προ? κ?ποιο αισθητ? στον ?νθρωπο μ?γεθο?. Σ?μφωνα με την κλασικ? θερμοδυναμικ?, εκφρ?ζει τη δυνατ?τητα εν?? συστ?ματο? να παρ?γει μηχανικ? ?ργο (?σο μικρ?τερη η εντροπ?α, τ?σο μεγαλ?τερη η δυνατ?τητα του συστ?ματο? να παρ?γει μηχανικ? ?ργο).

Η φυσικ? σημασ?α τη? εντροπ?α? μπορε? να θεωρηθε? ?τι ε?ναι η ?κφραση του μ?τρου τη? αταξ?α? εν?? συστ?ματο?, σ?μφωνα με την στατιστικ? μηχανικ? . Απ? τον Λο?ντβιχ Μπ?λτσμαν ( Ludwig Boltzmann ) προτ?θηκε η σχ?ση S = k lnΩ, ?που k η σταθερ? του Μπ?λτσμαν και Ω ο αριθμ?? των μικροσκοπικ?ν καταστ?σεων στι? οπο?ε? μπορε? να βρεθε? ?να σ?στημα. Η ?κφραση αυτ? ε?ναι αντ?στοιχη τη? εντροπ?α? πληροφορι?ν .

Λ?γω τη? διατ?πωση? του δε?τερου θερμοδυναμικο? ν?μου , η ?ννοια τη? εντροπ?α? ε?ναι πολ? σημαντικ? στην καταν?ηση τη? χρονικ?? ακολουθ?α? των γεγον?των σε ?να απομονωμ?νο σ?στημα , καθ?? κ?θε κατ?σταση του συστ?ματο? θα ?χει μεγαλ?τερη εντροπ?α απ? την προηγο?μενη κατ?σταση.

Ορισμ?? [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Η απειροστ? μεταβολ? τη? εντροπ?α? προκ?πτει απ? τον πρ?το θερμοδυναμικ? ν?μο (? ορ?ζεται, αναλ?γω? ποια διατ?πωση τη? Θερμοδυναμικ?? ακολουθε?ται) στη θερμοδυναμικ? ω? το πηλ?κο τη? απειροστ?? προσδιδ?μενη? θερμ?τητα? (σε μια αντιστρεπτ? μεταβολ? ) προ? τη θερμοκρασ?α (δ q = T d s ). Απ? αυτ? προκ?πτει ?τι η ρο? θερμ?τητα? προ? ?να σ?στημα ?χει ω? αποτ?λεσμα την α?ξηση τη? εντροπ?α? του.

Υπολογισμ?? [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Η μεταβολ? τη? εντροπ?α? σε μ?α μεταβολ? εξαρτ?ται απ?

• τη μεταβολ? του ?γκου και
• τη μεταβολ? τη? θερμοκρασ?α?

και μπορε? να υπολογιστε? απ? το ολοκλ?ρωμα

${\displaystyle \int _{T_{1}}^{T_{2}}\left({\frac {c_{v}}{T}}\right)\,dT+\int _{V_{1}}^{V_{2}}\left({\frac {R}{V}}\right)\,dV}$ (για αντιστρεπτ?? μεταβολ??),

?που

• c _V η ειδικ? θερμοχωρητικ?τητα υπ? σταθερ? ?γκο ,
• Τ η θερμοκρασ?α,
• V ο ?γκο? και
• R η παγκ?σμια σταθερ? των αερ?ων.

Εκφρ?ζοντ?? την με φυσικο?? ?ρου?, η μεταβολ? τη? εντροπ?α? σε μ?α μεταβολ?, εξαρτ?ται απ? τη μεταβολ? των χωρικ?ν και των ενεργειακ?ν μικροκαταστ?σεων. ^{[σημ. 1]}

Αυτ? συμφωνε? απ?λυτα με τον ≪μικροσκοπικ?≫ ορισμ? τη? εντροπ?α? που δ?νεται απ? τη στατιστικ? φυσικ? και διατυπ?θηκε απ? τον Boltzmann, σ?μφωνα με τον οπο?ο για τη μεταβολ? τη? εντροπ?α? ισχ?ει η σχ?ση:

${\displaystyle \Delta S=kln(\Omega _{2}/\Omega _{1})}$,

?που Ω ₁ και Ω ₂ ο συνολικ?? αριθμ?? των ενεργειακ?ν και των χωρικ?ν μικροκαταστ?σεων, πριν και μετ? τη διεργασ?α.

Λ?γω του ?τι η εντροπ?α ε?ναι καταστατικ? μ?γεθο?, δηλαδ? περιγρ?φει την κατ?σταση του συστ?ματο? (πρ?γμα που σημα?νει, πιο μαθηματικ?, ?τι: το διαφορικ? dS τη? εντροπ?α? ε?ναι ολικ? διαφορικ?), ο υπολογισμ?? τη? μεταβολ?? τη? εντροπ?α? για μη αντιστρεπτ?? μεταβολ?? μπορε? να γ?νει υπολογ?ζοντα? τη μεταβολ? τη? εντροπ?α? σε αντιστρεπτ?? μεταβολ?? οι οπο?ε? ?χουν το ?διο τελικ? αποτ?λεσμα με την μη αντιστρεπτ?. Αυτ? ε?ναι δυνατ?ν να γ?νει, καθ?? η εντροπ?α ε?ναι μια ιδι?τητα που εξαρτ?ται μ?νο απ? την κατ?σταση εν?? συστ?ματο?.

Με τη χρ?ση του τρ?του θερμοδυναμικο? ν?μου μπορε? να υπολογιστε? η εντροπ?α σε οποιαδ?ποτε θερμοκρασ?α , γνωρ?ζοντα? την εξ?ρτηση του c _p απ? τη θερμοκρασ?α και την ενθαλπ?α και θερμοκρασ?α μεταβολ?? των φ?σεων, απ? τον τ?πο:

${\displaystyle S=\int _{0}^{T_{m}}\left({\frac {c_{p}}{T}}\right)\,dT+{\frac {\Delta H_{m}}{T_{m}}}+\int _{T_{m}}^{T_{b}}\left({\frac {c_{p}}{T}}\right)\,dT+{\frac {\Delta H_{b}}{T_{b}}}+\int _{T_{b}}^{T}\left({\frac {c_{p}}{T}}\right)\,dT}$

T _m και Τ _b ε?ναι οι θερμοκρασ?ε? τ?ξεω? και βρασμο? αντ?στοιχα και ΔΗ _m και ΔΗ _b οι αντ?στοιχε? ενθαλπ?ε?.

Σημει?σει? [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Παραπομπ?? [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Βιβλιογραφ?α [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Ακο?στε αυτ? το λ?μμα ( πληροφορ?ε?/λ?ψη )

Αυτ? το αρχε?ο ?χου παρ?χθηκε απ? μια ?κδοση τη? 2008-05-21, και δεν περιλαμβ?νει κατοπιν?? επεξεργασ?ε? του λ?μματο?. ( Βο?θεια ?χου )

Περισσ?τερα ηχογραφημ?να λ?μματα

• Κατσ?νου, Ν.Α., Φυσικοχημε?α, Τρ?τη ?κδοση Συμπληρωμ?νη, Εκδ?σει? Παπαζ?ση, Αθ?να 1993, ISBN 960-02-0448-9 .
• Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., Εισαγωγ? στη Θερμοδυναμικ? (μετ?φραση Σοφ?α Κ. Πολυματ?δου), 5η ?κδοση, Εκδ?σει? Τζι?λα, Θεσσαλον?κη, ISBN 960-7219-79-1 .
• Τρικαλιν??, Χρ?στο?, Μοριακ? Φυσικ?-Θερμοδυναμικ?, Τρ?τη ?κδοση, Αθ?να 2002, ISBN 960-220-218-1 .

Δε?τε επ?ση? [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

• Εντροπ?α πληροφορι?ν

Εξωτερικο? σ?νδεσμοι [ Επεξεργασ?α | επεξεργασ?α κ?δικα ]

Το Βικιλεξικ? ?χει σχετικ? λ?μμα:    εντροπ?α