Avainero konfiguraatioentropian ja lämpöentropian välillä on se, että konfiguraatioentropia viittaa työhön, joka tehdään ilman lämpötilan vaihtoa, kun taas lämpöentropia viittaa työhön, joka tehdään lämpötilan vaihdon kanssa.
Tässä entropia on termodynaamisen järjestelmän satunnaisuuden mitta. Satunnaisuuden kasvu viittaa entropian kasvuun ja päinvastoin.
Mikä on konfiguraatioentropia?
Konfiguraatioentropia on se osa järjestelmän entropiaa, joka liittyy sen osahiukkasten erillisiin edustaviin paikkoihin. Se voi kuvata lukuisia tapoja, joilla seoksen atomit tai molekyylit voivat pakata yhteen. Tässä seokset voivat olla metalliseosta, lasia tai mitä tahansa muuta kiinteää ainetta. Lisäksi tämä termi voi viitata myös molekyylin konformaatioiden lukumäärään tai spin-konfiguraatioiden määrään magneetissa. Siksi tämä termi viittaa siihen, että se voi viitata kaikkiin mahdollisiin järjestelmän kokoonpanoihin.
Yleensä saman aineen eri kokoonpanoilla on sama koko ja energia. Siksi voimme käyttää seuraavaa suhdetta konfiguraatioentropian laskemiseen. Se on nimetty Boltzmannin entropiakaavaksi:
S=kBlnW
Konfiguraatioentropia saadaan "S":llä, missä kB on Boltzmannin vakio ja W on aineen mahdollisten konfiguraatioiden lukumäärä.
Mikä on lämpöentropia?
Lämpöentropia on termodynaamisen järjestelmän laaja ominaisuus. Jotkut asiat tapahtuvat spontaanisti, toiset eivät. Esimerkiksi lämpöä virtaa kuumasta kappaleesta viileämpään, mutta emme voi havaita päinvastaista, vaikka se ei riko energian säilymisen lakia. Kun muutos tapahtuu, kokonaisenergia pysyy vakiona, mutta jakautuu eri tavalla. Näin ollen voimme määrittää muutoksen suunnan energian jakautumisen perusteella. Muutos on myös spontaani, jos se johtaa suurempaan satunnaisuuteen ja kaaokseen koko maailmankaikkeudessa. Ja voimme mitata kaaoksen, satunnaisuuden tai energian hajoamisen asteen tilafunktiolla; annamme sille nimen entropiaksi.
Kuva 01: Steamin lämpötila-entropiakaavio
Termodynamiikan toinen pääsääntö liittyy entropiaan, ja se sanoo: Universumin entropia kasvaa spontaanissa prosessissa.” Entropia ja tuotetun lämmön määrä liittyvät toisiinsa sen mukaan, kuinka paljon järjestelmä käyttää energiaa. Itse asiassa tietyn lämpömäärän q aiheuttaman entropian muutoksen tai ylimääräisen häiriön määrä riippuu lämpötilasta. Näin ollen, jos on jo erittäin kuuma, hieman ylimääräistä lämpöä ei aiheuta paljon lisää häiriöitä, mutta jos lämpötila on hyvin alhainen, sama lämpö aiheuttaa dramaattisen häiriön lisääntymisen.
Mitä eroa on konfiguraatioentropialla ja lämpöentropialla?
Avainero konfiguraatioentropian ja lämpöentropian välillä on se, että konfiguraatioentropia viittaa työhön, joka tehdään ilman lämpötilan vaihtoa, kun taas lämpöentropia viittaa työhön, joka tehdään lämpötilan vaihdon kanssa. Toisin sanoen konfiguraatioentropialla ei ole lämpötilan vaihtoa, kun taas lämpöentropia perustuu lämpötilan muutokseen.
Alla infografiassa on yhteenveto konfiguraatioentropian ja lämpöentropian eroista.
Yhteenveto – konfiguraatioentropia vs lämpöentropia
Entropia on termodynaamisen järjestelmän satunnaisuuden mitta. Satunnaisuuden kasvu tarkoittaa entropian kasvua ja päinvastoin. avainero konfiguraatioentropian ja lämpöentropian välillä on se, että konfiguraatioentropia viittaa työhön, joka tehdään ilman lämpötilan vaihtoa, kun taas lämpöentropia viittaa työhön, joka tehdään lämpötilan vaihdon kanssa.
