构型熵(定性)
7月托马斯做出了贡献
熵的增加
熵通常是通过向系统增加热量或能量而增加的。如果每个粒子的可能位置的数目增加,系统的熵就增加。
一个装有100个粒子的封闭盒子最初是没有能量的。如果1ev的能量慢慢地加到盒子里,粒子的熵会发生什么?
解决方案:加到盒子里的能量必须流向粒子。最初,因为粒子没有能量,所以这个集合只有一种可能的构型:零能量构型。然而,一旦1ev的能量被引入盒子,1ev在粒子间的分布就会产生很多不同的方式简并度,这意味着粒子可能有很多不同的排列方式。因此,熵增加.
熵的减少
为了使系统的熵减少,系统中粒子的可能排列的数目必须减少减少,通常是由于累积的减少能源的系统。
另外,为了不违反热力学第二定律,系统必须可以与其他系统交换能量。总的来说,两者的熵必须保持不变或增加。因此,为了使系统的熵减小,连通系统的熵必须以相等或更大的量增加。
规则
粒子可能排列的数目必须减少。
为了使系统的熵减小,连通系统的熵必须以相等或更大的量增加。
将一杯常温的水放入冰箱冷冻。系统的熵是增加还是减少?
解决方案:直觉告诉我们温度的下降与熵的下降是相对应的,但是要确保这些规则是满足的。
由于水正从流体状态向固体状态流动,粒子在原地冻结,虽然它们可能表现出一些振动运动,但对它们位置的限制减少了粒子可能排列的数量。
连接的系统是冰箱,它从水中吸收热量,增加自身的熵以减少水的熵。
熵减少。
另请参阅
参考文献
- Jollytime。8次破球时间圈.2016年6月7日,从https://commons.wikimedia.org/wiki/File:8_ball_break_time_lapse.jpg
引用:构型熵(定性)。Brilliant.org.检索从//www.parkandroid.com/wiki/configurational-entropy/