Co to jest standardowa entropia?

Zasadniczo standardowa entropia jest miarą ilości energii cieplnej w zamkniętym systemie, który nie jest dostępny do pracy, i zwykle jest uważany za ilość zaburzenia, które zawiera system. Definicja standardowej entropii ma nieco inne znaczenia w zależności od dziedziny nauki, do której jest stosowana. W chemii standardowa entropia molowa definiuje się jako entropię 1 mola lub cząsteczki gram, materii przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym wynoszącym 14,7 funta/cal (101,3 kPa) i danej temperaturze. Zakłada się, że

Systemy fizyczne w naturze przechodzą standardową zmianę entropii. Pochodzi to z rosnącego poziomu standardowej entropii w miarę upływu czasu, z najwyższym wynikiem, w którym wszechświat pewnego dnia napotka maksymalną entropię. Znany jako śmierć cieplna, jest to stan, w którym cała energia jest równo rozpowszechniana w przestrzeni i w tej samej temperaturze, dzięki czemu nie jest już w stanie wykonywać żadnej pracy.

Symbol używany do reprezentowania standardowej entropii jestS ° i jest wyrażany w jednostkach pracy lub energii zwanej dżuli, na kret temperatury kelvin, tak że wyrażanie standardowej entropii molowej byłoby SM °/J Mole ^{-1 K -1 . Jest to podzielone na liczbę bez jednostki w standardowym stole entropii. Najbardziej wytrzymałe substancje mają najniższą wewnętrzną entropię, w której diament w standardowej temperaturze 77 ° Fahrenheita (25 ° Celsjusza lub 298 Kelvin) ma najniższą znaną entropię 2,377, z ciekłą wodą jedną z 69,9 i helem jedną z 126.}

Prawo termodynamiki stwierdzają, że energia nie jest ani tworzona ani niszczona. Obliczanie standardowej entropii jest zatem metodą określania ruchu energii między materią a systemami, w której energia netto całego wszechświata, uważana za system zamknięty, zawsze pozostaje stała. Często mechanika statystyczna służy do obliczenia tego transferu energii w chemiiD Fizyka, ponieważ może modelować ruch cząsteczek w różnych stanach energetycznych.

Chociaż mówi się, że entropia rośnie w ogóle w przestrzeni, iluzja w ludzkiej aktywności polega na tym, że jest ona zmniejszona. Gdy materia jest wytwarzana w coś przydatnego do pracy, standardowa entropia lub zaburzenie stanu chemicznego zużywanej materii jest zmniejszona. Jednak o wiele więcej nie do przyjęcia energii jest wykorzystywana do wytwarzania produktu, niż jest wart.

Ta iluzja, że ​​standardowa entropia jest redukowana na Ziemi, ponieważ cywilizacja przynosi porządek do chaosu, jest utrwalona przez fakt, że Ziemia nie jest systemem zamkniętym. Ponieważ spalane są wysoce ustrukturyzowane chemikalia, takie jak rafinowane paliwa kopalne, więcej energii cieplnej netto jest traconych w przestrzeni w taki sam sposób, jak słońce promieniuje większość swojego ciepła w kosmos. Tego ciepła nigdy nie można odzyskać.

Właśnie dlatego materiały takie jak Diamond mają niższy standardowy stan entropii na poziomie 2,377 niż grafit na 5,74, choć oba składają się z tego samego elementu, CARBNA. Znacznie bardziej naturalna energia i ciśnienie wpadły w wytwarzanie diamentu niż grafit, co daje wyższy poziom rzędu wewnętrznego. Dlatego im wyższa kolejność systemu lub materiału, tym bardziej standardowa entropia przyczyniła się do wszechświata w jego produkcji.