¿Qué es la entropía estándar?

La entropía estándar, en general, es una medida de la cantidad de energía térmica en un sistema cerrado que no está disponible para el trabajo, y generalmente se considera la cantidad de trastorno que contiene un sistema. La definición de entropía estándar tiene significados ligeramente diferentes dependiendo del campo de la ciencia al que se aplica. En química, la entropía molar estándar se define como la entropía de 1 moles, o molécula de gramo, de materia a una presión atmosférica estándar de 14.7 lbs/pulgada 2 (101.3 kPa) y una temperatura dada. Se supone que

los sistemas físicos en la naturaleza están experimentando un cambio de entropía estándar. Esto implica niveles crecientes de entropía estándar a medida que pasa el tiempo, con el resultado final de que el universo algún día encontrará la máxima entropía. Conocido como muerte por calor, es un estado donde toda la energía se distribuye igualmente en todo el espacio y a la misma temperatura, lo que hace que ya no sea capaz de realizar ningún trabajo.

El símbolo utilizado para representar la entropía estándar esS ° y se expresa en unidades de trabajo o energía conocidas como julios, por lunar de temperatura kelvin, de modo que expresar la entropía molar estándar sería SM °/J mole -1 k -1 . Esto se descompone a un número sin unidad en una tabla de entropía estándar. Las sustancias más duraderas tienen la entropía intrínseca más baja, donde el diamante a una temperatura estándar de 77 ° Fahrenheit (25 ° Celsius o 298 Kelvin) tiene la entropía más baja conocida de 2.377, con agua líquida una de 69.9 y helio uno de 126.

Las leyes de la termodinámica establecen que la energía no es creada ni destruida. Calcular la entropía estándar, por lo tanto, es un método para determinar el movimiento de energía entre materia y sistemas, donde la energía neta de todo el universo, considerada como un sistema cerrado, siempre permanece constante. A menudo, la mecánica estadística se usa para calcular esta transferencia de energía en química yD Física, ya que puede modelar el movimiento de las moléculas en varios estados de energía.

Aunque se dice que la entropía aumenta en general en todo el espacio, la ilusión en la actividad humana es que se está reduciendo. Cuando la materia se fabrica en algo útil para el trabajo, se reduce la entropía o el trastorno estándar del estado químico de la materia cruda utilizada. Sin embargo, se utiliza mucho más energía irrecuperable para producir el producto de lo que vale.

Esta ilusión de que la entropía estándar se está reduciendo en la Tierra, ya que la civilización trae el orden al caos se perpetúa por el hecho de que la Tierra no es un sistema cerrado. A medida que se queman productos químicos altamente estructurados como los combustibles fósiles refinados, se pierde más energía neta en el espacio de la misma manera que el sol irradia la mayor parte de su calor al espacio. Este calor nunca se puede recuperar.

Esta es la razón por la cual los materiales como Diamond tienen un estado de entropía estándar más bajo en 2.377 que el grafito en 5.74, aunque ambos están compuestos por el mismo elemento, Carben. Mucho más energía y presión natural se produjo para producir el diamante que el grafito, dándole un mayor nivel de orden intrínseco. Por lo tanto, cuanto mayor sea el orden de un sistema o material, más entropía estándar ha contribuido al universo en su producción.