La diferència clau entre l'entropia configuracional i l'entropia tèrmica és que l'entropia configuracional es refereix al treball realitzat sense intercanvi de temperatura, mentre que l'entropia tèrmica es refereix al treball realitzat amb l'intercanvi de temperatura.
En això, l'entropia és una mesura de l'aleatorietat d'un sistema termodinàmic. Un augment de l'aleatorietat es refereix a l'augment de l'entropia i viceversa.
Què és l'entropia de configuració?
L'entropia configuracional és la part de l'entropia d'un sistema que està relacionada amb les posicions representatives discretes de les seves partícules constitutives. Pot descriure les nombroses maneres en què els àtoms o les molècules d'una mescla es poden empaquetar. Aquí, les mescles poden ser d'aliatge, vidre o qualsevol altra substància sòlida. A més, aquest terme també pot referir-se al nombre de conformacions d'una molècula o també al nombre de configuracions de spin en un imant. Per tant, aquest terme suggereix que pot referir-se a totes les configuracions possibles d'un sistema.
En general, diferents configuracions de la mateixa substància tenen la mateixa mida i energia. Per tant, podem utilitzar la següent relació per al càlcul de l'entropia configuracional. S'anomena com la fórmula d'entropia de Boltzmann:
S=kBlnW
L'entropia configuracional ve donada per "S", on kB és la constant de Boltzmann i W és el nombre de configuracions possibles de la substància.
Què és l'entropia tèrmica?
L'entropia tèrmica és una propietat extensa d'un sistema termodinàmic. Algunes coses passen espontàniament, altres no. Per exemple, la calor fluirà d'un cos calent a un de més fred, però no podem observar el contrari encara que no infringeixi la llei de conservació de l'energia. Quan es produeix un canvi, l'energia total es manté constant però es distribueix de manera diferent. Així, podem determinar la direcció del canvi mitjançant la distribució de l'energia. A més, un canvi és espontani si condueix a una major aleatorietat i caos en el conjunt de l'univers. I, podem mesurar el grau de caos, aleatorietat o dispersió d'energia mitjançant una funció d'estat; l'anomenem com a entropia.
Figura 01: un diagrama de temperatura-entropia per a Steam
La segona llei de la termodinàmica està relacionada amb l'entropia, i diu, l'entropia de l'univers augmenta en un procés espontani.” L'entropia i la quantitat de calor generada estan relacionades entre si pel grau en què el sistema utilitza energia. De fet, la quantitat de canvi d'entropia o desordre addicional causat per una quantitat determinada de calor q depèn de la temperatura. Així, si ja fa molta calor, una mica de calor addicional no crea gaire més desordre, però si la temperatura és molt baixa, la mateixa quantitat de calor provocarà un augment espectacular del desordre.
Quina diferència hi ha entre l'entropia de configuració i l'entropia tèrmica?
La diferència clau entre l'entropia configuracional i l'entropia tèrmica és que l'entropia configuracional es refereix al treball realitzat sense intercanvi de temperatura, mentre que l'entropia tèrmica es refereix al treball realitzat amb l'intercanvi de temperatura. En altres paraules, l'entropia configuracional no té intercanvi de temperatura mentre que l'entropia tèrmica es basa en el canvi de temperatura.
La infografia següent resumeix la diferència entre l'entropia de configuració i l'entropia tèrmica.
Resum: entropia configuracional vs entropia tèrmica
L'entropia és una mesura de l'aleatorietat d'un sistema termodinàmic. Un augment de l'aleatorietat es refereix a l'augment de l'entropia i viceversa. La diferència clau entre l'entropia configuracional i l'entropia tèrmica és que l'entropia configuracional es refereix al treball realitzat sense intercanvi de temperatura, mentre que l'entropia tèrmica es refereix al treball realitzat amb l'intercanvi de temperatura.
