ההבדל העיקרי בין אנטרופיה תצורה לאנטרופיה תרמית הוא שאנטרופיה תצורה מתייחסת לעבודה הנעשית ללא החלפה בטמפרטורה, ואילו אנטרופיה תרמית מתייחסת לעבודה שנעשתה עם ההחלפה בטמפרטורה.
בזה, אנטרופיה היא מדד לאקראיות של מערכת תרמודינמית. עלייה באקראיות מתייחסת לעלייה באנטרופיה ולהיפך.
מהי אנטרופיה תצורה?
אנטרופיה תצורה היא החלק של האנטרופיה של המערכת שקשור למיקומים מייצגים בדידים של החלקיקים המרכיבים אותה.זה עשוי לתאר את הדרכים הרבות שבהן האטומים או המולקולות בתערובת יכולים לארוז יחד. כאן, התערובות יכולות להיות סגסוגת, זכוכית או כל חומר מוצק אחר. יתר על כן, מונח זה יכול להתייחס גם למספר הקונפורמציות של מולקולה או למספר תצורות הספין במגנט. לכן, מונח זה מציע שהוא עשוי להתייחס לכל התצורות האפשריות של מערכת.
בדרך כלל, תצורות שונות של אותו חומר בעלות אותו גודל ואנרגיה. לכן, אנו יכולים להשתמש בקשר הבא לחישוב האנטרופיה התצורה. הוא נקרא כנוסחת האנטרופיה של בולצמן:
S=kBlnW
אנטרופיה תצורה ניתנת על ידי "S", כאשר kB הוא קבוע בולצמן ו-W הוא מספר התצורות האפשריות של החומר.
מהי אנטרופיה תרמית?
אנטרופיה תרמית היא מאפיין נרחב של מערכת תרמודינמית. יש דברים שקורים באופן ספונטני, אחרים לא.לדוגמה, חום יזרום מגוף חם לגוף קריר יותר, אבל אנחנו לא יכולים לראות את ההיפך למרות שהוא לא מפר את חוק שימור האנרגיה. כאשר מתרחש שינוי, האנרגיה הכוללת נשארת קבועה אך מחולקת אחרת. לפיכך, אנו יכולים לקבוע את כיוון השינוי על ידי חלוקת האנרגיה. כמו כן, שינוי הוא ספונטני אם הוא מוביל לאקראיות ולכאוס גדול יותר ביקום בכללותו. בנוסף, אנו יכולים למדוד את מידת הכאוס, האקראיות או פיזור האנרגיה על ידי פונקציית מצב; אנו קוראים לזה כאנטרופיה.
איור 01: דיאגרמת טמפרטורה-אנטרופיה עבור Steam
החוק השני של התרמודינמיקה קשור לאנטרופיה, והוא אומר, "האנטרופיה של היקום גדלה בתהליך ספונטני." אנטרופיה וכמות החום הנוצר קשורים זה לזה לפי מידת השימוש של המערכת באנרגיה. למעשה, כמות השינוי באנטרופיה או הפרעה נוספת הנגרמת מכמות נתונה של חום q תלויה בטמפרטורה. לפיכך, אם כבר חם מאוד, מעט חום נוסף לא יוצר הרבה יותר אי סדר, אבל אם הטמפרטורה נמוכה מאוד, אותה כמות חום תגרום לעלייה דרמטית באי סדר.
מה ההבדל בין אנטרופיה תצורה לאנטרופיה תרמית?
ההבדל העיקרי בין אנטרופיה תצורה לאנטרופיה תרמית הוא שאנטרופיה תצורה מתייחסת לעבודה שנעשתה ללא חילופי טמפרטורה, ואילו אנטרופיה תרמית מתייחסת לעבודה שנעשית עם החילוף בטמפרטורה. במילים אחרות, לאנטרופיה תצורה אין חילופי טמפרטורה בעוד שאנטרופיה תרמית מבוססת על השינוי בטמפרטורה.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין אנטרופיה תצורה לאנטרופיה תרמית.
סיכום – אנטרופיה תצורה לעומת אנטרופיה תרמית
אנטרופיה היא מדד לאקראיות של מערכת תרמודינמית. עלייה באקראיות מתייחסת לעלייה של האנטרופיה ולהיפך. ההבדל העיקרי בין אנטרופיה תצורה לאנטרופיה תרמית הוא שאנטרופיה תצורה מתייחסת לעבודה הנעשית ללא חילופי טמפרטורה, ואילו אנטרופיה תרמית מתייחסת לעבודה שנעשתה עם החילוף בטמפרטורה.
