Η βασική διαφορά μεταξύ της διαμορφωτικής εντροπίας και της θερμικής εντροπίας είναι ότι η εντροπία διαμόρφωσης αναφέρεται στο έργο που γίνεται χωρίς αλλαγή θερμοκρασίας, ενώ η θερμική εντροπία αναφέρεται στο έργο που γίνεται με την εναλλαγή στη θερμοκρασία.
Σε αυτό, η εντροπία είναι ένα μέτρο της τυχαιότητας ενός θερμοδυναμικού συστήματος. Μια αύξηση στην τυχαιότητα αναφέρεται στην αύξηση της εντροπίας και αντίστροφα.
Τι είναι η Διαμόρφωση Εντροπία;
Η εντροπία διαμόρφωσης είναι το τμήμα της εντροπίας ενός συστήματος που σχετίζεται με διακριτές αντιπροσωπευτικές θέσεις των σωματιδίων που το αποτελούν. Μπορεί να περιγράφει τους πολυάριθμους τρόπους με τους οποίους τα άτομα ή τα μόρια σε ένα μείγμα μπορούν να συσκευαστούν μαζί. Εδώ, τα μείγματα μπορεί να είναι κράμα, γυαλί ή οποιαδήποτε άλλη στερεή ουσία. Επιπλέον, αυτός ο όρος μπορεί επίσης να αναφέρεται στον αριθμό των διαμορφώσεων ενός μορίου ή στον αριθμό των διαμορφώσεων σπιν σε έναν μαγνήτη επίσης. Επομένως, αυτός ο όρος υποδηλώνει ότι μπορεί να αναφέρεται σε όλες τις πιθανές διαμορφώσεις ενός συστήματος.
Συνήθως, διαφορετικές διαμορφώσεις της ίδιας ουσίας έχουν το ίδιο μέγεθος και ενέργεια. Επομένως, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη σχέση για τον υπολογισμό της διαμορφωτικής εντροπίας. Ονομάζεται ως τύπος εντροπίας του Boltzmann:
S=kBlnW
Η εντροπία διαμόρφωσης δίνεται από το "S", όπου kB είναι η σταθερά Boltzmann και W είναι ο αριθμός των πιθανών διαμορφώσεων της ουσίας.
Τι είναι η θερμική εντροπία;
Η θερμική εντροπία είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα ενός θερμοδυναμικού συστήματος. Κάποια πράγματα συμβαίνουν αυθόρμητα, άλλα όχι. Για παράδειγμα, η θερμότητα θα ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα πιο ψυχρό, αλλά δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε το αντίθετο παρόλο που δεν παραβιάζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας. Όταν συμβαίνει μια αλλαγή, η συνολική ενέργεια παραμένει σταθερή αλλά κατανέμεται διαφορετικά. Έτσι, μπορούμε να προσδιορίσουμε την κατεύθυνση της αλλαγής από την κατανομή της ενέργειας. Επίσης, μια αλλαγή είναι αυθόρμητη εάν οδηγεί σε μεγαλύτερη τυχαιότητα και χάος στο σύμπαν συνολικά. Και, μπορούμε να μετρήσουμε τον βαθμό χάους, τυχαίας ή διασποράς ενέργειας από μια συνάρτηση κατάστασης. το ονομάζουμε εντροπία.
Εικόνα 01: Διάγραμμα θερμοκρασίας-εντροπίας για Steam
Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής σχετίζεται με την εντροπία και λέει, «η εντροπία του σύμπαντος αυξάνεται με μια αυθόρμητη διαδικασία. Η εντροπία και η ποσότητα της παραγόμενης θερμότητας σχετίζονται μεταξύ τους από το βαθμό στον οποίο το σύστημα χρησιμοποιεί ενέργεια. Στην πραγματικότητα, η ποσότητα της αλλαγής της εντροπίας ή της επιπλέον διαταραχής που προκαλείται από μια δεδομένη ποσότητα θερμότητας q εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Έτσι, εάν έχει ήδη πολύ ζέστη, λίγη επιπλέον θερμότητα δεν δημιουργεί πολύ περισσότερη αναταραχή, αλλά εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, η ίδια ποσότητα θερμότητας θα προκαλέσει δραματική αύξηση της αταξίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της εντροπίας διαμόρφωσης και της θερμικής εντροπίας;
Η βασική διαφορά μεταξύ της διαμορφωτικής εντροπίας και της θερμικής εντροπίας είναι ότι η διαμορφωτική εντροπία αναφέρεται στο έργο που γίνεται χωρίς αλλαγή θερμοκρασίας, ενώ η θερμική εντροπία αναφέρεται στο έργο που γίνεται με την ανταλλαγή θερμοκρασίας. Με άλλα λόγια, η διαμορφωτική εντροπία δεν έχει ανταλλαγή θερμοκρασίας ενώ η θερμική εντροπία βασίζεται στην αλλαγή της θερμοκρασίας.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της εντροπίας διαμόρφωσης και της θερμικής εντροπίας.
Σύνοψη – Διαμόρφωση Εντροπία έναντι Θερμικής Εντροπίας
Η εντροπία είναι ένα μέτρο της τυχαιότητας ενός θερμοδυναμικού συστήματος. Η αύξηση της τυχαιότητας αναφέρεται στην αύξηση της εντροπίας και αντίστροφα. Η βασική διαφορά μεταξύ της διαμορφωτικής εντροπίας και της θερμικής εντροπίας είναι ότι η διαμορφωτική εντροπία αναφέρεται στο έργο που γίνεται χωρίς αλλαγή θερμοκρασίας, ενώ η θερμική εντροπία αναφέρεται στο έργο που γίνεται με την εναλλαγή στη θερμοκρασία.
