Калькулятор изменения энтропии

Введите расчет

Обратимо переданное тепло, q (Дж)

Абсолютная температура, T (К)

Результатов

Изменение энтропии (ΔS)

3,3333

Дж/К

Переданное тепло, q	1 000 J
Температура, T	300 K
Формула	ΔS = q / T

Что такое изменение энтропии?

Энтропия (S) — это мера беспорядка системы или числа возможных микроскопических состояний, в которых может находиться термодинамическая система. Изменение энтропии (ΔS) показывает, как этот беспорядок меняется в ходе процесса. При обратимой передаче тепла при постоянной температуре изменение энтропии равно просто количеству подведённого тепла, делённому на абсолютную температуру. Этот калькулятор использует фундаментальное соотношение \(\Delta S = q_{\text{обр}} / T\) и выдаёт ΔS в джоулях на кельвин (Дж/К).

Как пользоваться калькулятором

Введите количество тепла, переданного обратимым путём, q, в джоулях (Дж). Берите положительное значение, когда тепло поступает в систему, и отрицательное — когда оно её покидает. Затем укажите абсолютную температуру T в кельвинах (К) — не забудьте перевести значение из градусов Цельсия, прибавив 273,15. Калькулятор делит q на T и возвращает изменение энтропии ΔS в Дж/К.

Разбор формулы

Определяющее уравнение выглядит так:

$$\Delta S = \frac{q_{\text{обр}}}{T}$$

Здесь q_обр — это тепло, которым система обменивается вдоль обратимого пути, а T — постоянная абсолютная температура в кельвинах. Поскольку температура стоит в знаменателе, одно и то же количество тепла даёт большее изменение энтропии при более низкой температуре. Для химических реакций есть и другая форма записи: \(\Delta S = \sum S_{\text{продуктов}} - \sum S_{\text{реагентов}}\), где суммируются стандартные молярные энтропии.

Обратимая передача теплоты q при абсолютной температуре T вызывает изменение энтропии \(\Delta S = q/T\).

Пример расчёта

Пусть система при температуре 300 К обратимо поглощает 1000 Дж тепла. Тогда:

$$\Delta S = \frac{1000\ \text{Дж}}{300\ \text{К}} = 3{,}3333\ \text{Дж/К}$$

Положительный знак подтверждает, что энтропия системы выросла по мере поглощения тепла.

Частые вопросы

Почему температуру нужно брать в кельвинах? Энтропия определяется через абсолютную (термодинамическую) температуру. Использование шкалы Цельсия даёт неверные, а вблизи 0 °C даже бессмысленные результаты.

Может ли ΔS быть отрицательным? Да. Если тепло уходит из системы (отрицательное q), то и ΔS отрицательно — это значит, что система становится более упорядоченной.

В каких единицах измеряется ΔS? В джоулях на кельвин (Дж/К). Чтобы получить молярную энтропию, разделите результат на число молей — получите Дж/(моль·К).