Différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique

Différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique

Le différence clé entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique est que L'entropie de configuration fait référence au travail effectué sans un échange de température, tandis que l'entropie thermique se réfère au travail effectué avec l'échange de température.

En cela, l'entropie est une mesure de l'aléatoire d'un système thermodynamique. Une augmentation de l'aléatoire fait référence à l'augmentation de l'entropie et vice versa.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'entropie de configuration 
3. Qu'est-ce que l'entropie thermique
4. Comparaison côte à côte - Entropie de configuration vs entropie thermique sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que l'entropie de configuration?

L'entropie de configuration est la partie de l'entropie d'un système qui est liée à des positions représentatives discrètes de ses particules constituantes. Il peut décrire les nombreuses façons dont les atomes ou les molécules dans un mélange peuvent emballer ensemble. Ici, les mélanges peuvent être en alliage, en verre ou toute autre substance solide. De plus, ce terme peut également faire référence au nombre de conformations d'une molécule ou au nombre de configurations de spin dans un aimant également. Par conséquent, ce terme suggère qu'il peut se référer à toutes les configurations possibles d'un système.

Habituellement, différentes configurations de la même substance ont la même taille et l'énergie. Par conséquent, nous pouvons utiliser la relation suivante pour le calcul de l'entropie de configuration. Il est nommé comme la formule d'entropie de Boltzmann:

S = kBLNW

L'entropie de configuration est donnée par «s», où kB est la constante de Boltzmann et w est le nombre de configurations possibles de la substance.

Qu'est-ce que l'entropie thermique?

L'entropie thermique est une propriété étendue d'un système thermodynamique. Certaines choses se produisent spontanément, d'autres ne. Par exemple, la chaleur coule d'un corps chaud à un corps plus frais, mais nous ne pouvons pas observer le contraire même s'il ne viole pas la loi de conservation de l'énergie. Lorsqu'un changement se produit, l'énergie totale reste constante mais est complétée différemment. Ainsi, nous pouvons déterminer la direction du changement par la distribution de l'énergie. De plus, un changement est spontané s'il conduit à un plus grand aléatoire et au chaos dans l'univers dans son ensemble. Et, nous pouvons mesurer le degré de chaos, le hasard ou la dispersion d'énergie par une fonction d'état; Nous le nommez comme l'entropie.

Figure 01: Diagramme de température-entropie pour la vapeur

La deuxième loi de la thermodynamique est liée à l'entropie, et il dit: «L'entropie de l'univers augmente dans un processus spontané.»L'entropie et la quantité de chaleur générée sont liées les unes aux autres dans la mesure dans laquelle le système utilise l'énergie. En fait, la quantité de changement d'entropie ou de trouble supplémentaire causée par une quantité donnée de chaleur Q dépend de la température. Ainsi, s'il fait déjà très chaud, un peu de chaleur supplémentaire ne crée pas beaucoup plus de troubles, mais si la température est très basse, la même quantité de chaleur entraînera une augmentation spectaculaire du désordre.

Quelle est la différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique?

La principale différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique est que l'entropie de configuration se réfère au travail effectué sans échange de température, tandis que l'entropie thermique se réfère au travail effectué avec l'échange de température. En d'autres termes, l'entropie de configuration n'a pas d'échange de température tandis que l'entropie thermique est basée sur le changement de température.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique.

Résumé - Entropie de configuration vs entropie thermique

L'entropie est une mesure de l'aléatoire d'un système thermodynamique. Une augmentation de l'aléatoire fait référence à l'augmentation de l'entropie et vice versa. La principale différence entre l'entropie de configuration et l'entropie thermique est que l'entropie de configuration se réfère au travail effectué sans échange de température, tandis que l'entropie thermique se réfère au travail effectué avec l'échange de température.

Référence:

1. Drake, Gordon W.F. «Entropie.»Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 juin 2018, disponible ici.
2. «Entropie de configuration.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 14 juin 2019, disponible ici.
3. «Entropie.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 mars. 2020, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Tableau de température-entropie pour vapeur, unités américaines» par EMOK - propres données de travail récupérées de: e.W. Lemmon, m.O. McLinden et D.g. Friend, «Propriétés thermophysiques des systèmes de fluide» dans le livre Web de chimie NIST, NIST Standard Reference Database Number 69, éd. P.J. Linstrom et w.g. Mallard, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD, 20899 (récupéré le 2 novembre 2010).) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia