Entropi, S

Tenaga yang berkaitan dengan darjah kecelaruan. Semakin bercelaru sesuatu sistem, semakin tinggi entropi sistem tersebut. Perubahan ke arah lebih bercelaru adalah perubahan yang lebih cenderung berlaku. Keadaan yang lebih bercelaru adalah keadaan yang lebih cenderung tercapat.

Contoh-contoh perubahan dengan DS positif.

1. Pengembangan gas

2. Penaikan suhu

3. Perubahan fasa daripada fasa yang lebih terkondensasi kepada fasa yang kurang terkondensasi:

Pepejal ¾® Cecair (peleburan)

Cecair ¾® Gas (pendidihan)

Pepejal ¾® Gas (pemejalwapan)

4. Kekompleksan molekul

H₂(g) ¾® 2H(g) (pengatoman)

Takrif:

Penilaian berangka memerlukan korelasi diantara dq dengan T.

Contoh 1: Perubahan Fasa

Proses berlaku dengan pemindahan haba pendam (latent heat) pada suhu tetap

Dalam proses ini,

Contoh 2: Pengembangan isotermal (T tetap) gas unggul, PV = nRT.

Bermula dengan,

DE = q + w

Pada suhu tetap, DT = 0

Mengikut persamaan kinetik, DE = 0, oleh itu, q = -w, dan dq = -dw

Bagi gas unggul ini,

Dalam sebutan tekanan P,

Asalnya entropi diterbitkan daripada wacana statistik.

Pengembangan entropi menghasilkan Hukum Termodinamik 2, HT2:

Dalam proses spontan, perubahan entropi semesta adalah positif, dan sebaliknya bagi proses tak spontan.

DS_semesta = DS_sistem + DS_sekitar

Bagi

q_sekitar = -q_sistem

Oleh itu

Pada T dan P tetap, q_sistem = DH_sistem

Dengan demikian,

Penyusunan semula: -TDS_semesta = DH_sistem - TDS_sistem

DS_semesta bernilai positif untuk perubahan spontan,

Dengan demikian, -TDS_semesta bernilai negatif untuk perubahan spontan,

Ia itu, ungkapan DH_sistem - TDS_sistem bernilai negatif.

Hukum Termodinamik 3, HT3

Pada suhu 0 K, entropi jirim berhablur sempurna adalah sifar. Hukum ini membolehkan penghitungan entropi mutlak sesuatu jirim.

Hukum Termodinamik 0, HT0

Jika jirim A yang bersuhu T kelvin bersentuhan dengan jirim B sehingga keseimbangan terma tercapai, maka jirim B juga bersuhu T kelvin. Hukum ini membolehkan suhu sesuatu jirim disukat dengan menggunakan termometer.

Tenaga Bebas Gibbs, G

Daripada hujah entropi semesta,

-TDS_semesta = DH_sistem - TDS_sistem

Ditakrifkan: [DG]_sistem = [DH - TDS]_sistem

Proses spontan berlaku apabila DG bernilai negatif.

Persamaan ini menyimpulkan situasi tertentu di mana proses spontan berlaku bagi kes-kes yang perubahan entalpinya DH positif, dan kes-kes yang perubahan entropinya DS negatif.

Peranan Suhu

DG = DH - TDS

Suhu memainkan peranan dalam penentuan tanda DG kerana sebutan DH dan TDS berlawanan tanda.