Konfigürasyonel entropi ile termal entropi arasındaki temel fark, konfigürasyonel entropinin sıcaklık değişimi olmadan yapılan işi, termal entropinin ise sıcaklık değişimi ile yapılan işi ifade etmesidir.
Bunda entropi, bir termodinamik sistemin rastgeleliğinin bir ölçüsüdür. Rastgelelikteki bir artış, entropideki artışı ifade eder ve bunun tersi de geçerlidir.
Yapısal Entropi Nedir?
Yapılandırmasal entropi, bir sistemin entropisinin, kendisini oluşturan parçacıkların ayrı temsili konumlarıyla ilgili kısmıdır. Bir karışımdaki atomların veya moleküllerin bir araya toplanmalarının sayısız yolunu tanımlayabilir. Burada karışımlar alaşım, cam veya başka herhangi bir katı madde olabilir. Ayrıca, bu terim aynı zamanda bir molekülün konformasyonlarının sayısını veya bir mıknatıstaki spin konfigürasyonlarının sayısını da ifade edebilir. Bu nedenle, bu terim, bir sistemin tüm olası konfigürasyonlarına atıfta bulunabileceğini öne sürer.
Genellikle, aynı maddenin farklı konfigürasyonları aynı boyuta ve enerjiye sahiptir. Bu nedenle, konfigürasyon entropisinin hesaplanması için aşağıdaki ilişkiyi kullanabiliriz. Boltzmann'ın entropi formülü olarak adlandırılır:
S=kBlnW
Konfigürasyonel entropi “S” ile verilir, burada kB Boltzmann sabitidir ve W, maddenin olası konfigürasyonlarının sayısıdır.
Termal Entropi Nedir?
Termal entropi, bir termodinamik sistemin kapsamlı bir özelliğidir. Bazı şeyler kendiliğinden olur, diğerleri olmaz. Örneğin, sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme ısı akacaktır, ancak enerjinin korunumu yasasını ihlal etmese de bunun tersini gözlemleyemeyiz. Bir değişiklik meydana geldiğinde, toplam enerji sabit kalır ancak farklı şekilde dağıtılır. Böylece, enerjinin dağılımı ile değişimin yönünü belirleyebiliriz. Ayrıca, bir bütün olarak evrende daha büyük rastgeleliğe ve kaosa yol açan bir değişiklik kendiliğindendir. Ve bir durum fonksiyonu ile kaos, rastgelelik veya enerji dağılımının derecesini ölçebiliriz; biz onu entropi olarak adlandırıyoruz.
Şekil 01: Buhar için Sıcaklık-Entropi Şeması
Termodinamiğin ikinci yasası entropi ile ilgilidir ve şöyle der: “Evrenin entropisi kendiliğinden bir süreçte artar.” Entropi ve üretilen ısı miktarı, sistemin enerjiyi kullanma derecesi ile ilişkilidir. Aslında, belirli bir miktardaki ısının neden olduğu entropi değişiminin miktarı veya fazladan düzensizlik q sıcaklığa bağlıdır. Bu nedenle, zaten çok sıcaksa, biraz fazla ısı çok daha fazla düzensizlik yaratmaz, ancak sıcaklık çok düşükse, aynı miktarda ısı düzensizlikte çarpıcı bir artışa neden olur.
Yapısal Entropi ile Termal Entropi Arasındaki Fark Nedir?
Konfigürasyonel entropi ile termal entropi arasındaki temel fark, konfigürasyonel entropinin sıcaklık değişimi olmadan yapılan işi, termal entropinin ise sıcaklık değişimi ile yapılan işi ifade etmesidir. Başka bir deyişle, konfigürasyonel entropinin sıcaklıkta değişimi yoktur, termal entropi ise sıcaklıktaki değişime dayanır.
Aşağıdaki bilgi grafiği, konfigürasyonel entropi ile termal entropi arasındaki farkı özetler.
Özet – Konfigürasyonel Entropi ve Termal Entropi
Entropi, bir termodinamik sistemin rastgeleliğinin bir ölçüsüdür. Rastgelelikteki bir artış, entropinin artması anlamına gelir ve bunun tersi de geçerlidir. Konfigürasyonel entropi ile termal entropi arasındaki temel fark, konfigürasyonel entropinin sıcaklık değişimi olmadan yapılan işi, termal entropinin ise sıcaklık değişimi ile yapılan işi ifade etmesidir.
