Was ist Standard -Entropie?
Standard -Entropie ist im Allgemeinen ein Maß für die Wärmeenergiemenge in einem geschlossenen System, das für die Arbeit nicht verfügbar ist und in der Regel die Menge an Störung angesehen wird, die ein System enthält. Die Definition der Standard -Entropie hat je nach Wissenschaftsgebiet, auf das sie angewendet wird, leicht unterschiedliche Bedeutungen. In der Chemie ist die Standardmolarentropie als Entropie von 1 Maulwurf oder Grammmolekül definiert von Materie bei einem Standard -Atmosphärendruck von 14,7 lbs/Zoll 2 (101,3 kPa) und einer bestimmten Temperatur. Es wird angenommen, dass
in der Natur physikalischen Systeme eine Standard -Entropieveränderung unterziehen. Dies beinhaltet im Laufe der Zeit eine zunehmende Standard -Entropie, wobei das ultimative Ergebnis, dass das Universum eines Tages maximale Entropie begegnen wird. Bekannt als Hitze -Tod, ist es ein Zustand, in dem die gesamte Energie gleichermaßen im Weltraum und bei der gleichen Temperatur verteilt ist, was es nicht mehr in der Lage ist, Arbeiten auszuführen.
Das Symbol zur Darstellung der Standardentropie istS ° und wird in Arbeiten oder Energieeinheiten exprimiert, die als Joules pro Mol Temperaturkelvin bezeichnet werden, so dass die Expression der Standardmolarentropie Sm °/j Molen -1 k -1 sein würde. Dies ist in einer Standard-Entropie-Tabelle auf eine zahlfreie Zahl ohne Einheit unterteilt. Die haltbarste Substanzen haben die niedrigste intrinsische Entropie, bei der Diamant bei einer Standardtemperatur von 77 ° Fahrenheit (25 ° Celsius oder 298 Kelvin) die niedrigste bekannte Entropie von 2,377 aufweist, mit flüssigem Wasser eines von 69,9 und Helium eines von 126.
Die Gesetze der Thermodynamik geben an, dass Energie weder geschaffen noch zerstört wird. Die Berechnung der Standard -Entropie ist daher eine Methode zur Bestimmung der Energiebewegung zwischen Materie und Systemen, wobei die Nettoenergie des gesamten Universums, das als geschlossenes System angesehen wird, immer konstant bleibt. Oft wird statistische Mechanik verwendet, um diesen Energieübertragung in der Chemie zu berechnen undD Physik, wie es die Bewegung von Molekülen in verschiedenen Energiezuständen modellieren kann.
Obwohl die Entropie im gesamten Weltraum insgesamt zunimmt, ist die Illusion der menschlichen Aktivität, dass sie reduziert wird. Wenn Materie zu etwas Nützlichem für die Arbeit hergestellt wird, wird die Standard -Entropie oder -störung des chemischen Zustands der verwendeten Rohstoffe verringert. Bei der Herstellung des Produkts wird jedoch weitaus unentwickelbarer Energie verwendet, als es wert ist.
Diese Illusion, dass die Standard -Entropie auf der Erde reduziert wird, da die Zivilisation Ordnung zum Chaos bringt, wird durch die Tatsache verewigt, dass die Erde kein geschlossenes System ist. Da hoch strukturierte Chemikalien wie raffinierte fossile Brennstoffe verbrannt werden, geht mehr Nettowärmeenergie in die gleiche Weise verloren, wie die Sonne den größten Teil ihrer Wärme in den Weltraum ausstrahlt. Diese Wärme kann niemals gewonnen werden.
Aus diesem Grund haben Materialien wie Diamond einen niedrigeren Standard -Entropiezustand bei 2,377 als Graphit bei 5,74An. Viel mehr natürlichere Energie und Druck wurden in die Erzeugung des Diamanten als der Graphit eingestuft, was ihm ein höheres Maß an intrinsischer Ordnung ergab. Je höher die Reihenfolge eines Systems oder Materials, desto mehr Standard -Entropie hat es in seiner Produktion zum Universum beigetragen.