Энтропия. Энтропия – функция состояния, которая является мерой неупорядоченности системы

Энтропия – функция состояния, которая является мерой неупорядоченности системы. Она всегда возрастает в процессах, которые сопровождаются расширением систем:

DS > 0

DS < 0

DS = 0

Определение энтропии с позиций статистической физики: энтропия пропорциональна термодинамической вероятности (W) cсостояния системы: S = k_бlnW, где k_б = 1,38 10^-23Дж/К – константа Больцмана (статистика Максвелла-Больцмана); W –число возможных микросостояний системы, которые могут существовать в данном макросостоянии. Тенденция всякого химического процесса перейти к наиболее вероятному в данных условиях состоянию с более беспорядочным распределением частиц.

Например: макросостояние состоит из трех частиц, находящихся в трех энергетических состояниях:

Число микросостояний 1 3 6

Более вероятным является более неупорядоченное состояние. Максимальная энтропия соответствует наиболее равномерному распределению частиц по возможным микросостояниям. Число этих микросостояний велико – только в одном моле содержится 6,02 10²³молекул, и чем более неупорядоченное макросостояние, тем больше энтропия: S(газ)>S(жид)>S(тв).

а) Энтропия увеличивается с увеличением числа атомов в молекуле:

S⁰ [Дж/Кмоль] ( NaCl) < S (AlCl₃)

72,4 167

б) энтропия уменьшается с увеличением твердости: S(алмаз) < S(свинца) < S (ртути).

С увеличением энтропии идут процессы растворения, диффузии газов и жидкостей, плавления, возгонки, испарения, диссоциации.