Was ist Standard -Entropie?

Standard -Entropie ist im Allgemeinen ein Maß für die Wärmeenergiemenge in einem geschlossenen System, das nicht für die Arbeit verfügbar ist und in der Regel als die Menge an Störung angesehen wird, die ein System enthält.Die Definition der Standard -Entropie hat je nach Wissenschaftsgebiet, auf das sie angewendet wird, leicht unterschiedlich.In der Chemie wird die Standardmolarentropie als Entropie von 1 Mol oder Grammmolekül definiert, von Materie bei einem Standard -Atmosphärendruck von 14,7 lbs/Zoll ² (101,3 kPa) und eine gegebene Temperatur.

Es wird angenommen, dass physikalische Systeme in der Natur eine Standard -Entropieveränderung unterzogen werden.Dies beinhaltet im Laufe der Zeit eine zunehmende Standard -Entropie, wobei das ultimative Ergebnis, dass das Universum eines Tages eine maximale Entropie begegnen wird.Bekannt als Hitze -Tod, ist es ein Zustand, in dem die gesamte Energie gleichermaßen im Raum und bei der gleichen Temperatur verteilt ist, was es nicht mehr in der Lage ist, Arbeiten auszuführen.

Das Symbol zur Darstellung der Standardentropie ist S Deg;und wird in Arbeiten oder Energieeinheiten ausgedrückt, die als Joule pro Mol Temperaturkelvin bezeichnet werden, so dass die Expression der Standard-Molentropie SM Deg;/J Mol ^-1 k ^-1 sein würde.Dies wird in einer Standard-Entropie-Tabelle auf eine uneinheitlose Zahl unterteilt.Die haltbarste Substanzen haben die niedrigste intrinsische Entropie, bei der Diamant bei einer Standardtemperatur von 77 Grad;Fahrenheit (25 deg; Celsius oder 298 Kelvin) hat die niedrigste bekannte Entropie von 2,377, wobei flüssiges Wasser eines von 69,9 und Helium eines von 126.

Die Gesetze der Thermodynamik geben an, dass Energie weder geschaffen noch zerstört wird.Die Berechnung der Standard -Entropie ist daher eine Methode zur Bestimmung der Energiebewegung zwischen Materie und Systemen, wobei die Nettoenergie des gesamten Universums, das als geschlossenes System angesehen wird, immer konstant bleibt.Oft wird die statistische Mechanik verwendet, um diesen Energieübertragung in Chemie und Physik zu berechnen, da sie die Bewegung von Molekülen in verschiedenen Energiezuständen modellieren kann.

Obwohl die Entropie im gesamten Weltraum insgesamt zunimmt, ist die Illusion der menschlichen Aktivität, dass sie reduziert wird.Wenn Materie zu etwas Nützlichem für die Arbeit hergestellt wird, wird die Standard -Entropie oder -störung des chemischen Zustands der verwendeten Rohstoffe verringert.Bei der Herstellung des Produkts wird jedoch weitaus unzureichender Energie verwendet, als es wert ist.

Diese Illusion, dass die Standard -Entropie auf der Erde reduziert wird, da die Zivilisation Ordnung zum Chaos bringt, wird durch die Tatsache verewigt, dass die Erde kein geschlossenes System ist.Da hoch strukturierte Chemikalien wie raffinierte fossile Brennstoffe verbrannt werden, geht mehr Nettowärmeenergie in die gleiche Weise verloren, wie die Sonne den größten Teil ihrer Wärme in den Weltraum ausstrahlt.Diese Wärme kann niemals wiederhergestellt werden.

Deshalb haben Materialien wie Diamond einen niedrigeren Standard -Entropiezustand bei 2,377 als Graphit bei 5,74, obwohl beide aus demselben Element bestehen, Kohlenstoff.Viel natürlichere Energie und Druck wurden in die Erzeugung des Diamanten als der Graphit eingestuft, was ihm ein höheres Maß an intrinsischer Ordnung ergab.Je höher die Reihenfolge eines Systems oder Materials, desto mehr Standard -Entropie hat es in seiner Produktion zum Universum beigetragen.