Калькулятор энтропии

Энтропия — термодинамическая функция состояния, описывающая распределение энергии по доступным системе микроскопическим конфигурациям. При обратимой передаче теплоты с постоянной абсолютной температурой изменение энтропии равно обратимой теплоте, делённой на температуру. Калькулятор напрямую применяет это соотношение: принимает теплоту в килоджоулях, переводит её в джоули и делит на температуру в кельвинах, получая джоули на кельвин. Знак теплоты важен. Теплота, обратимо поглощённая системой, положительна и даёт положительное изменение энтропии. Отданная системой теплота отрицательна и даёт отрицательное изменение. Положительное значение само по себе не доказывает самопроизвольность процесса: она зависит от суммарного изменения энтропии системы и окружающей среды. При постоянных температуре и давлении также можно использовать энергию Гиббса, объединяющую энтальпию и энтропию в привычный критерий самопроизвольности. В знаменателе термодинамических соотношений всегда нужна абсолютная температура. Значения в градусах Цельсия нельзя подставлять напрямую, поскольку ноль градусов Цельсия не означает нулевую тепловую энергию. Чтобы перевести температуру в кельвины, прибавьте 273.15. Передача одинакового количества теплоты вызывает большее изменение энтропии при более низкой температуре, поскольку эта энергия означает более значительное относительное перераспределение по сравнению с уже имеющейся тепловой энергией системы. Простая формула «теплота, делённая на температуру» точно применима к обратимому изотермическому пути. Однако энтропия является функцией состояния, поэтому реальное необратимое изменение часто можно оценить, представив удобный обратимый путь между теми же начальным и конечным состояниями. При изменяющейся температуре требуется интегрирование, часто с использованием теплоёмкости и логарифма отношения конечной температуры к начальной. Фазовые переходы при равновесной температуре — распространённый пример прямого применения: молярную энтальпию плавления или испарения делят на температуру перехода. Используйте инструмент для оценки фазовых переходов, обратимого теплообмена с резервуарами, учебных задач и проверки термодинамических единиц. Теплота и энтропия должны относиться к одному количеству вещества, например к одному молю или ко всему образцу. Для более сложных реакций могут потребоваться таблицы стандартных молярных энтропий, поправки на теплоёмкость, слагаемые смешения или отдельные расчёты для системы и окружающей среды, прежде чем можно будет сделать полный вывод.