Entropie-Rechner

Entropie ist eine thermodynamische Zustandsgröße, die beschreibt, wie Energie auf die einem System zugänglichen mikroskopischen Anordnungen verteilt ist. Bei reversibler Wärmeübertragung mit konstanter absoluter Temperatur ist die Entropieänderung gleich der reversiblen Wärme geteilt durch die Temperatur. Dieser Rechner wendet die Beziehung direkt an. Er nimmt Wärme in Kilojoule entgegen, rechnet sie in Joule um und teilt durch die Temperatur in Kelvin. Das Ergebnis wird in Joule pro Kelvin ausgegeben. Das Vorzeichen der Wärme ist wichtig. Reversibel vom System aufgenommene Wärme ist positiv und erzeugt eine positive Entropieänderung. Abgegebene Wärme ist negativ und führt zu einer negativen Änderung. Ein positiver Wert allein beweist jedoch nicht, dass ein Vorgang spontan abläuft, denn dafür zählt die gesamte Entropieänderung von System und Umgebung. Bei konstanter Temperatur und konstantem Druck lässt sich alternativ die Gibbs-Energie verwenden, die Enthalpie und Entropie zum bekannten Spontaneitätskriterium verbindet. Im Nenner einer thermodynamischen Beziehung muss stets die absolute Temperatur stehen. Celsiuswerte dürfen nicht direkt eingesetzt werden, da null Grad Celsius nicht null thermische Energie bedeutet. Addieren Sie zur Umrechnung von Celsius in Kelvin 273.15. Dieselbe übertragene Wärmemenge bewirkt bei niedrigerer Temperatur eine größere Entropieänderung, weil sie im Verhältnis zur vorhandenen thermischen Energie des Systems eine stärkere Umverteilung darstellt. Die einfache Gleichung Wärme durch Temperatur gilt exakt für einen reversiblen isothermen Weg. Da Entropie eine Zustandsgröße ist, lässt sich eine reale irreversible Änderung aber oft berechnen, indem man einen geeigneten reversiblen Weg zwischen denselben Anfangs- und Endzuständen betrachtet. Bei veränderlicher Temperatur ist eine Integration nötig, häufig mit Wärmekapazität und dem Logarithmus des Verhältnisses von End- zu Anfangstemperatur. Phasenübergänge bei ihrer Gleichgewichtstemperatur sind eine typische direkte Anwendung: Teilen Sie die molare Schmelz- oder Verdampfungsenthalpie durch die Übergangstemperatur. Nutzen Sie das Werkzeug für Abschätzungen von Phasenänderungen, reversible Wärmeübertragungen mit Reservoirs, Übungsaufgaben und Kontrollen thermodynamischer Einheiten. Wärme und Entropie müssen sich auf dieselbe Stoffmenge beziehen, etwa ein Mol oder eine gesamte Probe. Komplexere Reaktionen erfordern möglicherweise Tabellen standardmolarer Entropien, Wärmekapazitätskorrekturen, Mischungsterme oder getrennte Berechnungen für System und Umgebung, bevor eine vollständige Aussage möglich ist.