Klíčový rozdíl mezi konfigurační entropií a tepelnou entropií je ten, že konfigurační entropie odkazuje na práci vykonanou bez výměny teploty, zatímco tepelná entropie odkazuje na práci vykonanou s výměnou teploty.
V tomto je entropie mírou náhodnosti termodynamického systému. Zvýšení náhodnosti se vztahuje ke zvýšení entropie a naopak.
Co je konfigurační entropie?
Konfigurační entropie je ta část entropie systému, která souvisí s diskrétními reprezentativními polohami jeho částic. Může popisovat četné způsoby, jak se atomy nebo molekuly ve směsi mohou sbalit dohromady. Zde mohou být směsmi slitina, sklo nebo jakákoli jiná pevná látka. Navíc tento termín může také odkazovat na počet konformací molekuly nebo počet spinových konfigurací v magnetu. Proto tento termín naznačuje, že může odkazovat na všechny možné konfigurace systému.
Různé konfigurace stejné látky mají obvykle stejnou velikost a energii. Pro výpočet konfigurační entropie tedy můžeme použít následující vztah. Je pojmenován jako Boltzmannův entropický vzorec:
S=kBlnW
Konfigurační entropie je dána „S“, kde kB je Boltzmannova konstanta a W je počet možných konfigurací látky.
Co je tepelná entropie?
Tepelná entropie je rozsáhlá vlastnost termodynamického systému. Některé věci se dějí spontánně, jiné ne. Například teplo bude proudit z horkého tělesa do chladnějšího, ale nemůžeme pozorovat opak, i když to neporušuje zákon zachování energie. Když dojde ke změně, celková energie zůstává konstantní, ale je rozdělena jinak. Směr změny tedy můžeme určit rozložením energie. Také změna je spontánní, pokud vede k větší náhodnosti a chaosu ve vesmíru jako celku. A můžeme měřit míru chaosu, náhodnosti nebo rozptýlení energie stavovou funkcí; nazýváme to jako entropie.
Obrázek 01: Diagram teploty a entropie pro Steam
Druhý zákon termodynamiky souvisí s entropií a říká: „entropie vesmíru se zvyšuje spontánním procesem. Entropie a množství generovaného tepla spolu souvisí podle míry, v jaké systém využívá energii. Ve skutečnosti závisí množství změny entropie nebo zvláštní poruchy způsobené daným množstvím tepla q na teplotě. Pokud je tedy již velmi horko, trocha tepla navíc nevyvolá větší nepořádek, ale pokud je teplota velmi nízká, stejné množství tepla způsobí dramatický nárůst nepořádku.
Jaký je rozdíl mezi konfigurační entropií a tepelnou entropií?
Klíčový rozdíl mezi konfigurační entropií a tepelnou entropií je v tom, že konfigurační entropie označuje práci vykonanou bez výměny teploty, zatímco tepelná entropie označuje práci vykonanou s výměnou teploty. Jinými slovy, konfigurační entropie nemá žádnou výměnu teploty, zatímco tepelná entropie je založena na změně teploty.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi konfigurační entropií a tepelnou entropií.
Shrnutí – konfigurační entropie vs tepelná entropie
Entropie je mírou náhodnosti termodynamického systému. Zvýšení náhodnosti se vztahuje ke zvýšení entropie a naopak. Klíčový rozdíl mezi konfigurační entropií a tepelnou entropií je v tom, že konfigurační entropie odkazuje na práci vykonanou bez výměny teploty, zatímco tepelná entropie odkazuje na práci vykonanou s výměnou teploty.
