Ključna razlika između konfiguracijske entropije i toplinske entropije je u tome što se konfiguracijska entropija odnosi na rad obavljen bez izmjene temperature, dok se toplinska entropija odnosi na rad obavljen s izmjenom temperature.
U ovom slučaju, entropija je mjera slučajnosti termodinamičkog sustava. Povećanje nasumičnosti odnosi se na povećanje entropije i obrnuto.
Što je konfiguracijska entropija?
Konfiguracijska entropija je dio entropije sustava koji je povezan s diskretnim reprezentativnim položajima njegovih sastavnih čestica. Može opisati brojne načine na koje se atomi ili molekule u smjesi mogu pakirati zajedno. Ovdje smjese mogu biti legura, staklo ili bilo koja druga čvrsta tvar. Štoviše, ovaj izraz se također može odnositi na broj konformacija molekule ili broj konfiguracija spina u magnetu. Stoga ovaj izraz sugerira da se može odnositi na sve moguće konfiguracije sustava.
Obično različite konfiguracije iste tvari imaju istu veličinu i energiju. Stoga možemo koristiti sljedeći odnos za izračun konfiguracijske entropije. Nazvana je kao Boltzmannova entropijska formula:
S=kBlnW
Konfiguracijska entropija dana je sa “S”, gdje je kB Boltzmannova konstanta, a W je broj mogućih konfiguracija tvari.
Što je toplinska entropija?
Termička entropija je opsežno svojstvo termodinamičkog sustava. Neke stvari se dogode spontano, druge ne. Na primjer, toplina će teći od vrućeg tijela prema hladnijem, ali ne možemo uočiti suprotno iako to ne krši zakon održanja energije. Kada dođe do promjene, ukupna energija ostaje konstantna, ali se drugačije raspoređuje. Dakle, raspodjelom energije možemo odrediti smjer promjene. Također, promjena je spontana ako dovodi do veće slučajnosti i kaosa u svemiru kao cjelini. I, možemo mjeriti stupanj kaotičnosti, nasumičnosti ili raspršenosti energije funkcijom stanja; nazivamo je entropijom.
Slika 01: Dijagram temperatura-entropija za Steam
Drugi zakon termodinamike povezan je s entropijom i kaže: “entropija svemira raste u spontanom procesu.” Entropija i količina proizvedene topline međusobno su povezani mjerom u kojoj sustav koristi energiju. Zapravo, količina promjene entropije ili dodatnog poremećaja uzrokovanog određenom količinom topline q ovisi o temperaturi. Dakle, ako je već vrlo vruće, malo dodatne topline ne stvara puno više nereda, ali ako je temperatura vrlo niska, ista količina topline uzrokovat će dramatično povećanje nereda.
Koja je razlika između konfiguracijske entropije i toplinske entropije?
Ključna razlika između konfiguracijske entropije i toplinske entropije je u tome što se konfiguracijska entropija odnosi na rad obavljen bez izmjene temperature, dok se toplinska entropija odnosi na rad obavljen s izmjenom temperature. Drugim riječima, konfiguracijska entropija nema izmjenu temperature dok se toplinska entropija temelji na promjeni temperature.
U nastavku infografika sažima razliku između konfiguracijske entropije i toplinske entropije.
Sažetak – Konfiguracijska entropija naspram toplinske entropije
Entropija je mjera slučajnosti termodinamičkog sustava. Povećanje slučajnosti odnosi se na povećanje entropije i obrnuto. Ključna razlika između konfiguracijske entropije i toplinske entropije je u tome što se konfiguracijska entropija odnosi na rad obavljen bez izmjene temperature, dok se toplinska entropija odnosi na rad obavljen s izmjenom temperature.
