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L'entropia è una fondamentale misura termodinamica del disordine di un sistema, che gioca un ruolo cruciale nelle transizioni di fase e nella determinazione della spontaneità dei processi chimici e fisici. La sua variazione è legata al numero di microstati possibili e viene utilizzata insieme all'energia libera di Gibbs per prevedere l'evoluzione di un sistema.
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L'entropia è una funzione di stato che indica il grado di disordine o casualità di un sistema
L'entropia non dipende dal percorso seguito dal sistema, ma solo dallo stato finale e iniziale
L'entropia riflette la tendenza dei sistemi isolati a evolvere verso configurazioni con maggiore probabilità, ovvero maggior disordine
Secondo la teoria di Boltzmann, l'entropia di un sistema è proporzionale al logaritmo naturale del numero di microstati
Un sistema con un elevato numero di microstati ha una maggiore probabilità di essere trovato in uno di questi stati e, di conseguenza, ha un'entropia più alta
I processi che aumentano il numero di microstati, come il mescolamento di due gas diversi, portano a un incremento dell'entropia
Durante le transizioni di fase, l'entropia varia a causa dei cambiamenti nel numero di microstati disponibili
Nelle fasi solida, liquida e gassosa, l'entropia è rispettivamente bassa, media e alta a causa del diverso grado di ordine delle particelle
Le transizioni di fase che comportano un aumento del disordine, come la vaporizzazione e la sublimazione, sono associate a un incremento dell'entropia
L'energia libera di Gibbs è una funzione termodinamica che indica la massima energia utile che può essere ottenuta da un processo a temperatura e pressione costanti
Il cambiamento di energia libera è dato dalla differenza tra il cambiamento di entalpia e il prodotto tra temperatura e cambiamento di entropia
Un processo è spontaneo se il cambiamento di energia libera è negativo, indicando che il sistema può compiere lavoro utile sull'ambiente
00
L'entropia è simboleggiata dalla lettera ______ e rappresenta una funzione di stato indipendente dal percorso del sistema.
S
01
Il cambiamento di entropia, indicato con ΔS, è la differenza tra l'entropia dello stato ______ e quella dello stato ______.
finale
iniziale
02
Formula entropia di Boltzmann
S = k ln W, dove S è l'entropia, k la costante di Boltzmann e W il numero di microstati.
