Энтропия и неупорядоченность системы

При этом переходе изменение Л// невелико. В то же время вследствие увеличения в результате реакции числа растворенных частиц и, следовательно, увеличения неупорядоченности системы наблюдается заметное возрастание энтропии. Большое повышение энтропии приводит к большому понижению энергии Гиббса. Повышение устойчивости хелатных структур по сравнению с не-хелатными обусловлено, следовательно, прежде всего энтропийным фактором. [c.188]

Система смешанного газа будет иметь большую энтропию (неупорядоченность), чем система чистых газов. Возрастание энтропии означает не что иное, как уменьшение порядка системы, или, что то же самое, возрастание неупорядоченности, или возрастание необратимости. [c.38]

Энтропия является мерой неупорядоченности системы. В принципе ее можно вычислить (иногда так поступают и на самом деле) по числу различных микроскопических способов построения той же самой наблюдаемой ситуации. Абсолютные энтропии, получаемые на основании третьего закона термодинамики из чисто термохимических измерений, хорошо согласуются с больцмановской статистической оценкой энтропии для различных веществ. [c.83]

ЭНТРОПИЯ — 1) в физике одна из величин, характеризующих тепловое состоя)1ие тела или системы тел энергия, необратимо рассеивающаяся в тепловой форме в окружающую среду с невозможностью повторного использования в более широком смысле — мера неупорядоченности системы (см.), степень хаоса при всех процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия или возрастает (необратимые процессы), или остается постоянной (обратимые процессы) функционирование техносферы (см.) имеет прямым следствием рост энтропии 2) в теории информации мера неопределенности ситуации с конечным или четным числом исходов, например опыт, до проведения которого результат в точности неизвестен. [c.409]

Какое влияние на условия равновесия химической реакции оказывают разрыв связей и повышение неупорядоченности системы Если бы единственным заслуживающим внимания фактором была только энергия связей, какой была бы константа равновесия для диссоциации молекул водорода на атомы Если бы единственным важным фактором была только энтропия, какой была бы константа равновесия для диссоциации водорода Используя свои ответы на эти вопросы и соотношение между С, Я и 5, объясните, почему диссоциация газообразного водорода сильнее выражена при высоких температурах. [c.114]

Если реакция протекает с увеличением объема, то неупорядоченность системы увеличивается, и ее энтропия возрастает. Это не означает, однако, что если объем системы не меняется, то ее общая энтропия сохраняет свое первоначальное значение. Существенную роль играет в этом случае состав молекул. Более сложные молекулы, как в количественном, так и в качественном отношении [c.76]

Приведенные соотношения означают, что увеличение энтропии в системе происходит в результате подведения к системе теплоты и в результате протекающих в системе неравновесных процессов. Последнее нетрудно понять, если вспомнить приведенные в 12.1 примеры неравновесных процессов. Выравнивание температуры при нагревании тела, концентраций при растворении соли, давления при резком расширении газа под поршнем — все это процессы, ведущие от более упорядоченного состояния, когда в снстеме имеется направленное изменение некоторого, свойства вдоль системы, к менее упорядоченному. Поэтому все эти процессы должны сопровождаться увеличением энтропии. С помощью соотношения (12.20) понятие энтропии было впервые введено в науку более ста лет назад при разработке теории тепловых двигателей. Значительно позже эта функция была осмыслена с позиций молекулярно-кинетической теории и статистической физики как величина, характеризующая степень молекулярной (микроскопической) неупорядоченности макроскопической системы и введена в том виде, как это было сделано нами в 9.3. [c.190]

При этом переходе изменение ДЯ° невелико. В то же время, вследствие увеличения в результате реакции числа растворенных частиц и, следовательно, увеличения неупорядоченности системы, наблюдается заметное возрастание энтропии. Большое повышение энтропии приводит к большому понижению изобарного потенциала. [c.233]

Таким же образом происходит увеличение беспорядка при процессах возгонки, испарения, диссоциации и, как показывает опыт, все самопроизвольные процессы в изолированных системах протекают в сторону увеличения беспорядка. Критерием направленности процесса может служить степень неупорядоченности системы. Мерой этой неупорядоченности является функция 5, которая называется энтропией. Энтропия связана с термодинамической вероятностью реализации данного состояния соотношением [c.210]

Как показывают рассмотренные выше примеры, самопроизвольное протекание процесса связано с повышением хаотичности, или неупорядоченности, системы. Степень неупорядоченности выражается термодинамической величиной, называемой энтропией, которая обозначается латинской буквой 5. Чем больше хаотичность системы, тем больше ее энтропия. Подобно энтальпии, энтропия является функцией состояния (см. разд. 4.5, ч. 1). Изменение энтропии, сопровождающее процесс А5 = зависит только от исходного и конечного состояний системы, но не от конкретного пути, по которому происходит переход из одного состояния в другое. [c.177]

Описывать связь энтропии с хаотичностью, или неупорядоченностью, системы. [c.193]

Если система получает некоторое количество теплоты Q, т. е. ей сообщается некоторая дополнительная энергия в форме неупорядоченного теплового движения молекул, должно происходить увеличение энтропии системы, поскольку энтропия характеризует степень неупорядоченности системы. Следовательно, должна существовать некоторая связь между количеством теплоты, поступающей в систему, и изменением энтропии. В общем виде эта связь выводится в статистической физике. Здесь будет дан вывод этого соотношения для частного случая, а именно для изотермического расширения газа под поршнем. [c.189]

Статистический характер энтропии позволяет толковать ее как меру неупорядоченности системы. Полный порядок в системе наблюдается, когда положение каждого объекта, составляющего систему, строго определено, следовательно, может быть только одно микросостояние, соответствующее макросостоянию системы Наибольший беспорядок наблюдается у газообразных веществ Для них термодинамическая вероятность и, следовательно, энтро ПИЯ наибольшие. Порядок увеличивается при переходе к жидко сти и. еще больше — к кристаллу. Если рассматривать идеаль ный кристалл, т. е. кристалл без дефектов и посторонних вклю чений, при абсолютном нуле температуры, то частицы занимают в нем строго определенное положение и данному макросостоянию соответствует одно микросостояние. Это значит, что термодинамическая вероятность равна единице, а энтропия нулю. Это из- [c.44]

Таким образом, энтропия отражает движение частиц и является мерой неупорядоченности системы. В системах, в которых АН=0 (т. е. не происходит никаких энергетических изменений), самопроизвольно протекают процессы в сторону большего беспорядка, т. е. увеличения энтропии. Обычно говорят об изменении энтропии А8=3,,—5/, тогда Д5>0. [c.133]

Для определения направления обратимых химических процессов, константы равнове ия и других термодинамических характеристик помимо энтальпии необходимы и другие функции состояния системы энтропия 5 и энергия Гиббса О . Энтропия является мерой неупорядоченности системы и равна [c.64]

Способов непосредственного измерения энтропии не существует (следовательно, нет и измерительных приборов для этой цели) количественное значение энтропии может лишь косвенно вычисляться. Это обстоятельство, очевидно, и является причиной того, что физический смысл энтропии проявляется недостаточно четко, затрудняется ее восприятие. Известная наглядность энтропии дается в статистической физике, где она, определяется как величина, характеризующая меру неупорядоченности системы. При отнятии тепла от системы (при постоянном объеме или давлении) происходит уменьшение ее энтропии, при этом упорядоченность системы повышается. Газ становится более плотным, затем конденсируется и переходит в жидкую фазу, где хаотичность движения молекул меньше, чем в газовой фазе. При дальнейшем отнятии тепла и понижении температуры жидкость отвердевает, тепловое движение частиц, создающее неупорядоченность, становится значительно меньше, соответственно происходит дальнейшее уменьшение энтропии. [c.8]

Чтобы понять, как энтропия системы характеризует ее неупорядоченность, приведем такой пример. Допустим, что мы поместили в коробку 100 маленьких шариков — 50 белых и 50 черных — и что все остальные свойства этих шариков — их масса, плотность, размеры и т.п.—совершенно одинаковы. Если мы уложим эти шарики в коробке таким образом, что с одной стороны будут лежать только белые, а с другой—только черные шарики, а потом закроем коробку и как следует встряхнем ее несколько раз, мы несомненно обнаружим, что шарики полностью перемешались друг с другом. Система из перемешанных шариков имеет большую энтропию (неупорядоченность), чем система из рассортированных шариков, и крайне мало вероятно, чтобы продолжительное встряхивание смогло восстановить первоначальное высокоупорядоченное состояние этой системы. Таким образом, возрастание энтропии означает не что иное, как уменьшение порядка в системе или, что то же самое, возрастание неупорядоченности системы. Молекулярные системы обычно содержат неизмеримо большее число частиц, чем в рассмотренном выше примере с шариками кроме того, молекулы могут отличаться друг от друга различными признаками и взаимодействовать между собой гораздо более сложным образом, вступая в химические реакции. Тем не менее к молекулярным системам в равной мере применимо представление об энтропии как о мере неупорядоченности состояния системы. [c.314]

Количественное соотношение, связываюш,ее энтропию с микросостоянием системы, дается формулой Л. Больцмана s k п W, где W — вероятность термодинамического состояния системы. Вероятность состояния W характеризует распределение молекул по энергиям и связана с неупорядоченностью системы. [c.9]

Таким образом, выясняется, что образование N0 из N2 и О2 сопровождается возрастанием энтропии, и это дает основание сделать вывод, что в результате рассматриваемого химического превращения неупорядоченность системы возрастает. [c.316]

N0 вызывает повышение энтропии. На первый взгляд в результате этой реакции не произойдет возрастания неупорядоченности системы, так как и реагенты и продукты реакции являются двухатомными молекулами. Однако следует учесть, что молекулы продукта состоят из атомов двух различных сортов, и поэтому в результате данной реакции неупорядоченность системы должна возрасти, на что и указывает знак изменения энтропии. [c.316]

Мольная энтропия пара всегда больше, чем энтропия жидкости, с которой пар находится в равновесии, а мольная энтропия жидкости всегда больше, чем энтропия твердого вещества в точке плавления. Согласно представлению об энтропии как о мере неупорядоченности системы (разд. 2.9), молекулы газа располагаются более беспорядочно, чем молекулы жидкости, а молекулы жидкости более неупорядоченны, чем молекулы твердого тела. [c.52]

Энтропия 8, так же как внутренняя энергия и, энтальпия Н, объем V и др., является свойством вещества, пропорциональным его количеству. 8,и,Н,У обладают аддитивными свойствами, т.е. при соприкосновении системы суммируются. Энтропия отражает движение частиц вещества и является мерой неупорядоченности системы. Она возрастает с увеличением скорости движения частиц при нагревании, испарении, плавлении, расширении газа, при ослаблении или разрыве связей между атомами и т.п. Процессы, связанные с упорядоченностью системы конденсация, кристаллизация, сжатие, упрочнение связей, полимеризация и т.п. - ведут к уменьшению энтропии. Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (Д8) зависит только от начального (8 ) и конечного (82) состояния и не зависит от пути процесса, [c.27]

Энтропия — мера хаотичности, неупорядоченности системы. Так, энтропия любого физического тела при увеличении его температуры всегда возрастает за счет усиления хаотичности тепловых колебаний его частиц. Энтропия также возрастает в ходе разнообразных процессов деструкции вещества при плавлении, испарении, растворении кристаллов и т. д. Энтропия соверщенного (идеально упорядоченного) кристалла при температуре абсолютного нуля (отсутствие тепловых колебаний) равна нулю. [c.81]

Из уравнения (146) следует, что энтропия увеличивается в процессах, сопровождающихся поглощением тепла, т. е. при плавлении, испарении, возгонке, и уменьшается в обратных процессах. Это положение имеет статистическое атомно-молекулярное обоснование с ростом неупорядоченности системы энтропия растет (см. раздел 7.5). Особенно сильно она увеличивается при переходе в самое разупорядоченное, газообразное состояние, т. 8. в процессах испарения и возгонки. [c.365]

В изолированной системе самопроизвольно могут протекать только такие процессы, которые ведут к увеличению неупорядоченности системы, т. е. к росту энтропии. [c.136]

Известно, что переход из твердого в жидкое состояние в результате плавления сопровождается резкими изменениями объема, коэффициента расширения, теплоемкости и других свойств вещества. Например, возрастает энтропия — мера вероятности и степени неупорядоченности системы при этом плавление высокоупорядоченной решетки приводит к значительному возрастанию энтропии, а при плавлении решетки со слабыми связями, например силикатного шлака, она возрастает незначительно. Теплота и температура плавления зависят от прочности связей между частицами в кристаллической решетке. [c.67]

В основе теплового закона лежат следуюш,ие соображения. При статистической трактовке энтропии (как меры неупорядоченности системы) упоминалось, что с понижением температуры уменьшается степень беспорядка. При охлаждении тела постепенно замирают все виды теплового движения частиц поступательного, вращательного, колебательного. Этот процесс сопровождается фазовыми переходами чем ниже температура, тем сильнее проявляется тенденция к состоянию с наинизшей энергией. Препятствием для полной упорядоченности системы является тепловое движение частиц, которое может быть полностью устранено лишь при абсолютном нуле Логично предположить, что это состояние соответствует наинизшему возможному значению энтропии системы. Как будет вести себя такая система, если изменять ее состояние при абсолютном нуле, например, осуществлять сжатие или какой-либо иной процесс Основываясь на опытных данных, [c.11]

Таким образом, любая система стремится к максимальной энтропии, неупорядоченности, максимуму степеней свободы [c.147]

С первого взгляда может показаться, что этот эксперимент точно воспроизводит ситуацию парадокса Лошмидта. После первого импульса спиновая система упорядочивается (все спины начинают прецессию в одной фазе). Энтропия спиновой системы в этот момент мала. Затем начинается спонтанная релаксация к неупорядоченному состоянию, и до момента времени т энтропия системы возрастает. После второго импульса энтропия спиновой системы спонтанно понижается до исходного минимального уровня. [c.50]

Термин энтропия , буквально означающий внутреннее изменение или внутреннее превращение , впервые был введен в 1851 г. немецким физиком Рудольфом Клаузиусом, которому принадлежит одна из первых формулировок второго закона термодинамики. Строгая количественная интерпретация энтропии может быть дана на основе статистических и вероятностных представлений. Качественный смысл этого понятия можно проиллюстрировать на трех примерах, каждый из которых характеризует определенный аспект энтропии. Главное, что всегда связывают с энтропией,-это неупорядоченность системы, которая в разных случаях может проявляться по-разному. [c.404]

Однако такое впечатление весьма поверхностно и не учитывает взаимосвязанности всех перечисленньгх совпадений , результирующая которьпс всегда направлена против биосферы, то есть ведет к росту степени неупорядоченности системы, росту энтропии. Кроме того, все перечисленные совпадения можно отнести как к техническим, так и к экологическим свойствам. [c.13]

Изменение энтальннн системы АН является мерой изменения потенциальной энергии. Экзотермические процессы (с отрицательным АН) имеют тенденцию к самопроизвольному протеканию. Изменение энтропии системы AS является мерой изменения хаотичности, или неупорядоченности, системы. Процессы, сопровождающиеся повышением хаотичности системы (с положительным AS), имеют тенденцию к самопроизвольному протеканию. [c.192]

Если реакция протекает с увеличением объема, то неупорядоченность системы увеличивается и ее энтропия возрастает. Эго не означает, однако, что если объем системы не меняется, то ее общая энтропия сохраняет свое первоначальное значение. Существенную роль играет в этом случае состав молекул. Более сложные молекулы как в качественном, так и в количественном отношении характеризуются большим числом микросостояний, а следовательно, более высокими значениями энтропии. Так, 5со, превышает Sta на 16,2 э. е., 5 os больше Seo, на 17,9 э. е., а энтропия двух молей H I больше суммы энтропий 1 моля Hj и 1 моля С1з на 19,8 э. е. с повышением температуры энтропия веществ S возрастает. Увеличение 5 в данном интервале температур тем больше, чем больше теплоемкость вещества. Что касается AS — изменения энтропии в ходе химической реакции, —то оно в том же интервале температур меняется незначительно. [c.85]

Особое значение в Т. с. придается статистич. толкованию энтропии S. Ее значение связано с числом д допустимых стационарных квантовых состояний, реализующих данное макросостояиие системы соотношением S = king. Максимуму энтропии соответствует максимально неупорядоченное с микроскопич. точки зрения состояние, т. е. состояние термодинамич. равновесия, имеющее наибольшую вероятность. Переход системы из неравновесного состояния в равновесное есть переход из менее вероятного состояния в более вероятное. В этом заключается статистич. смысл закона возрастания энтропии, согласно к-рому энтропия замкнутой системы может только увеличиваться. [c.567]

Ядерный парамагнетизм является источником энтропии (неупорядоченности) вблизи 0,00Г К если уменьшить энтропию такого парамагнетика, то последующее размагничивание позволит достичь температур порядка 10 —10 К. Эта идея была высказана Н. Кюрти и Ф. Симоном, а также С. Гортером в 1934 г. и практически осуществлена Кюрти в 1956 г. Для осуществления процесса уменьшения энтропии такой системы необходимы высокие магнитные поля порядка 10 —10 а м (10 —10 э) при начальной температуре около 0,01° К. [c.30]

Энтропия вещества, как и энтальпия, является одним из его характерных свойств. Физическая суть энтропии - мера неупорядоченности системы. Системы с высокой неупорядоченностью (низкоорганизованные системы) характеризуются большими значениями энтропии низкая энтропия характерна для высокоорганизованных систем. Поэтому, если процесс сопровождается положительным изменением энтропии (А5 > 0), то член TAS дает отрицательный вклад в AG когда переходное состояние менее упорядоченно, чем исходные вещества, процесс будет стремиться проходить спонтанно. [c.110]

Экстракция как самопроизвольный процесс сопровождается уменьшением свободной энтальпии, AZ < 0, и если АН О, то АЪ — ГД 5 < 0, откуда Аб" > 0. Здесь движущей силой процесса становится возрастание энтропии, рост неупорядоченности системы. Происходит это потому, что, в отличие от экстракции хлороформом, ассоциация ионов здесь незначительна, как это следует из теории [9] и опытных фактов, о которых говорилось выше. Связанное с ассоциацией ионов изменение энтропии будет невелико. Энтропия упорядочивания растворителя вокруг сольватируемых ионов тоже не идет в сравнение с величиной в хлороформе (ибо спирт значительно самоупорядочен за счет водородных связей) и вместе с энтропией ассоциации (обе отрицательные) они не перекроют положительного изменения энтропии в процессе дегидратации. В результате процесс в целом сопровождается ростом энтропии. [c.73]

Энтропия химической системы является, в сущности, мерой молекулярной неупорядоченности в ней, т. е. мерой вероятности данного состояния. Различные виды молекул обладают различными степенями свободы — вращательными, колебательными и поступательными — и, следовательно, различными средними степенями молекулярной неупорядоченности. Для большинства химических реакций степень молекулярной неупорядоченности не одинакова для реагентов и продуктов, так что имеет место изменение энтропии (т. е. А8 Ф 0). При прочих равных условиях, чем более неупорядочепо состояние системы, тем более оно выгодно. Ясно, что изменения энтропии будут очень значительными во всех тех случаях, когда продукты реакции резко отличаются в отношении степени связанности (организации) от реагентов (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения). Именно таким случаем является образование к-гексана из твердого углерода и газообразного водорода. Твердый углерод обладает упорядоченной жесткой структурой С малой степенью свободы движений отдельных атомов. Степень связанности этих углеродных атомов гораздо меньше в том случае, когда они входят в состав н-гексана, вследствие чего А8 для данной реакции оказывается более положительным, что в соответствии [c.84]