Vad är standard entropi?

Standardentropi är i allmänhet ett mått på mängden värmeenergi i ett stängt system som inte är tillgängligt för arbete och anses vanligtvis vara mängden störning som ett system innehåller.Definitionen av standardentropi har något olika betydelser beroende på vetenskapsområde som den tillämpas på.I kemi definieras standard molär entropi som entropin för 1 mol, eller grammolekyl, av materia vid ett standardatmosfärstryck på 14,7 lbs/tum ² (101,3 kPa) och en given temperatur.

Fysiska system i naturen antas genomgå standard entropiförändring.Detta innebär ökande nivåer av standardentropi när tiden går, med det ultimata resultatet att universum en dag kommer att möta maximal entropi.Känd som värmedöd är det ett tillstånd där all energi är lika fördelad över rymden och vid samma temperatur, vilket gör att den inte längre kan utföra något arbete.

Symbolen som används för att representera standard entropi är S deg;och uttrycks i enheter av arbete eller energi som kallas joules, per mol temperatur kelvin, så att uttrycka standard molär entropi skulle vara sm deg;/j mol ^-1 k ^-1 .Detta är uppdelat till ett enhetslöst nummer i en standard entropitabell.De mest hållbara ämnena har den lägsta inneboende entropin, där diamant vid en standardtemperatur på 77 grader;Fahrenheit (25 deg; Celsius eller 298 Kelvin) har den lägsta kända entropin på 2.377, med flytande vatten en av 69,9 och helium en av 126.

Termodynamikens lagar säger att energi varken skapas eller förstörs.Beräkning av standardentropi är därför en metod för att bestämma rörelsen av energi mellan materia och system, där hela universums netto energi, betraktas som ett stängt system, alltid förblir konstant.Ofta används statistisk mekanik för att beräkna denna energiöverföring inom kemi och fysik, eftersom den kan modellera rörelse av molekyler i olika energitillstånd.

Även om entropi sägs öka totalt sett i hela rymden, är illusionen i mänsklig aktivitet att den reduceras.När materien tillverkas till något användbart för arbete reduceras standardentropin eller störningen i det kemiska tillståndet för det använda råmaterialet.Mycket mer oåterkallelig energi används dock för att producera produkten än den är värd.

Denna illusion att standard entropi reduceras på jorden när civilisationen ger ordning till kaos förvaras av det faktum att jorden inte är ett stängt system.Eftersom mycket strukturerade kemikalier som raffinerade fossila bränslen bränns förloras mer nettoenergi till rymden på samma sätt som solen strålar ut det mesta av värmen ut i rymden.Denna värme kan aldrig återvinnas.

Det är därför material som Diamond har ett lägre standard -entropitillstånd vid 2.377 än grafit vid 5,74, även om båda består av samma element, kol.Mycket mer naturlig energi och tryck gick till att producera diamanten än grafiten, vilket gav den en högre nivå av inneboende ordning.Därför, ju högre ordning på ett system eller material, desto mer standard entropi har det bidragit till universum i sin produktion.