Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Αναφέρεται σε ένα σώμα ή σε ένα σύστημα Συμβολίζεται με το γράμμα S.

Είναι καταστατική μεταβλητή , περιγράφει δηλαδή το σύστημα και όχι τη διαδρομή μέσα από την οποία βρέθηκε στη συγκεκριμένη κατάσταση.

Είναι επισης μία εκτατική μεταβλητή – όπως και η εσωτερική ενέργεια – η τιμή της δηλαδή εξαρτάται από τη μάζα του συστήματος. Η μονάδα μέτρησης είναι το 1 J/K

1. Από τη σκοπιά του Μακρόκοσμου

α. Κατά την εξέλιξη ενός φαινομένου – όπως η ισόθερμη μεταβολή - κατά τη διάρκεια του οποίου η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή

η μεταβολή της εντροπίας ορίζεται με την εξίσωση

ΔS = Q/T

όπου Q η θερμότητα που εισέρχεται ή εξέρχεται από το σύστημα κατά την εξέλιξη του φαινομένου και Τ η τιμή της σταθερής θερμοκρασίας

Εφόσον μεταβιβάζεται θερμότητα στο σύστημα οπότε Q > 0 η εντροπία του αυξάνεται

Εφόσον μεταβιβάζεται θερμότητα στο σύστημα - οπότε Q > 0 - η εντροπία του αυξάνεται

Εφόσον το σύστημα μεταβιβάζει θερμότητα στο περιβάλλον -οπότε Q < 0 -η εντροπία του ελαττώνεται.

β. Η στοιχειώδης μεταβολή εντροπίας dQ ορίζεται με τη σχέση dS = dQ/T

γ. Κατά την εξέλιξη μιας αδιαβατικής μεταβολής η εντροπία του συστήματος διατηρείται σταθερή .

δ. Κατά τη διαγραφή ενός κύκλου κατά τον οποίο οι μεταβολές είναι αντιστρεπτές – όπως ο κύκλος Carnot – η συνολική μεταβολή της εντροπίας - η μεταβολή της δηλαδή κατά τη «συμπλήρωση του κύκλου - είναι μηδέν. Μπορούμε να γράφουμε ΔS = 0

ε. Αν αναμείξουμε δύο υγρά το 1 και το 2 διαφορετικής θερμοκρασίας Τ₁ > Τ₂ - και το σύστημα θεωρηθεί κλειστό – μεταβιβάζεται θερμότητα από το θερμότερο προς το ψυχρότερο μέχρι να αποκατασταθεί σταθερή θερμοκρασία.

Εφόσον το αρχικά θερμότερο αποδίδει θερμότητα η εντροπία του ελαττώνεται. Εφόσον στο αρχικά ψυχρότερο μεταβιβάζεται θερμότητα η εντροπία του αυξάνεται.

Η εντροπία του συστήματος στο σύνολό της ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ. ΔS₁ + ΔS₂ > 0 .

Σε κάθε αυθόρμητη ροή θερμότητας σε ένα κλειστό σύστημα η εντροπία αυξάνεται

Διατηρείται σταθερή μόνο σε μεταβολές που είναι ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ

και για το σύστημα και για το περιβάλλον

Από τη σκοπιά του Μακρόκοσμου η εντροπία ενός συστήματος αποτελεί μέτρο της ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ - πολυτιμότητας - της ενέργειας

Αύξηση της εντροπίας σημαίνει ελάττωση της πολυτιμότητας της ενέργειας

2. Από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου

Από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου το σύστημα είναι σύνολο σωματιδίων και η εντροπία ενός συστήματος αποτελεί μέτρο της ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ – τάξης αταξίας - του συστήματος.

Αύξηση της εντροπίας σημαίνει αύξηση της αταξίας των σωματιδίων που συνιστούν το σύστημα.

Από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου η μεταβολή της εντροπίας σχετίζεται με την αύξηση της πιθανότητας του να βρεθεί το σύστημα των σωματιδίων σε μια κατάσταση.

ΔS = k ℓln W₁/W₂

k η σταθερά του Boltzmann W₁ , W₂ οι τιμές της θερμοδυναμικής πιθανότητας

μεταβολή της ΕΝΤΡΟΠΙΑΣ

Σε ισόχωρη μεταβολή dS = dQ/T = nc_vdT/T ΔS₁₂ = nc_vℓn T₂/T₁ .

Σε ισόθερμη μεταβολή ΔS₁₂ = Q/ T ΔS₁₂ = nRℓn V₂/V₁ .

Σε ισοβαρή μεταβολή dS = dQ/T = nc_pdT/T ΔS₁₂ = nc_pℓnT₂/T₁ .

ή dS = (dU + dW) /T = (nc_vdT + pdV) /T = nc_vdT/ T + nRTdV/V

ΔS₁₂ = = nc_vℓnT₂/T₁ + nRℓn T₂/T₁

Σε αδιαβατική μεταβολή ΔS₁₂ = 0 .