rendezetlenségszám* entropy
(S) (entrópia) állapotfüggvény, valamely rendszer rendezetlenségének
a mértéke. Másként: a hőenergia és az egységnyi hőmérséklet hányadosával
meghatározható mennyiség. Azt fejezi ki, hogy a belső energia mennyire terjed
szét, vagyis a rendszer atomjainak, ionjainak, molekuláinak rendezetlenségét
jelöli. Állandó körülmények között a rendezetlenségszám is állandó (ez a
rendezetlenség megmaradásának törvénye).
A rendezetlenségszám jele: S, egyenlő joule (energia) /
kelvin (egységnyi hőmérséklet). Mértékegysége J/K vagy J × mol−1 × K−1.
A bonyolult (rendezett) szerkezetek S-értéke kicsi, az egyszerű (rendezetlen)
szerkezeteké nagy.
A rendezetlenség mértékét két tényező határozza mag: az
atomok/molekulák mozgása és tömege. Minél szabadabban mozognak az
atomok/molekulák, illetve minél nagyobb a tömegük, annál kifejezettebb a
rendezetlenség, nagyobb a rendezetlenségszám, az S-érték.
A rendezetlenségszám változásának jele a DS;
ha a rendezetlenség fokozódik, a ∆S >0, ha csökken, a ∆S <0. Minden
természetes (fizikai, vegyi, biológiai) folyamatban a rendszer és környezetének
rendezetlensége növekszik (∆S >0). ∆S = ∆Sr (rendszer) + ∆Sk
(környezet). Ebből következik, hogy a rendszer rendezetlensége csak akkor
csökkenhet, ha a környezetének rendezetlensége nagyobb mértékben növekszik; ez
az energia eloszlásának (rendezetlenségének) a törvénye.
A rendezetlenség(szám) változása
önmagában – a többi állapotjellemző módosulása nélkül is – befolyásolhatja a
belső energia mennyiségét, munkavégzését, például hőhatásra (Q). A belső energiának
a hőhatásra végzett munkáját (W) a Wterm = Q = T × DS
egyenlet fejezi ki; a Wterm a belső energiának a hőhatásra
bekövetkező energiacsere változása, amely tehát egyenlő a hőmérséklet (T) és a
rendezetlenségszám változásának (DS) szorzatával.
(→belső energia, hőhatás)
Rudolf
Clasius (1822–1888) vezette be a rendszeren belüli energia átalakulás fogalmára
a görög entropé szóból.
szerkezeti rendezetlenségszám configurational entropy a rendszer
atomjainak/molekuláinak a helyzetéből, nem a mozgásából adódó rendezetlenség
mértéke. Az ebből származó energiaátadás (munka) nem változtatja meg a
hőmérsékletet. Vagyis a rendezetlenség mértékének ez a változása állandó
hőmérsékleten megy végbe; DSkonfig formájában jelöljük.