Az entrópiát közvetlenül nem lehet mérni, annál inkább, mint az interatomikus távolságokat. Mérsz más mennyiségeket - például gyakran mérheted az energianyereséget / -veszteséget és a hőmérsékletet, majd integrálod a $ dS = dE / T $ értéket.

Hogyan magyarázd? Az egyik legjobb kiállítás, amelyet ismerek, Henry A. Bent A második törvény . Tele van értelmes példákkal, gondosan megalapozza a terepet és elkerüli a gyapjas beszédet, ellentétben számos más termodinamikai könyvvel.

Néhány elemi, de érvényes megjegyzés az információelméleti entrópia és a termodinamikai entrópia kapcsolatáról itt található: http://www.madsci.org/posts/archives/1998-10/909712896.Ph.r.html

Szerkesztés: Greg emlékeztet nekünk, hogy az energia és az entalpia sem közvetlenül mérhető. Ezért gondosan ügyeltem az energia nyereség / veszteség megírására, amelyek valamivel hozzáférhetőbbek a méréshez; de természetesen akkor sem, ha kalorimetrikus kísérletet végez, önmagában nem a hőt méri, hanem más mennyiségeket: mennyi gázt égetett el vagy mennyi volt az áram, és mennyi ideig maradt rajta. És még ezek a ezek a mennyiségek is közvetetten mérve vannak.

100% -ban egyetértek abban, hogy "az entrópia nem absztraktabb, mint az energia" - ezek mind absztrakciók. Végül azonban Azt hiszem, hogy a termodinamikai entrópia mérése egy lépéssel közvetettebb, mint az energia, már csak azért is, mert magában foglalja a hőmérséklet fogalmát, amely (ha alaposan átgondolja) valóban finom.

A történelem érdekes részeként Boltzmann volt az első, aki az entrópiát a rendszer "rendellenességének mércéjeként" írta le. Érdemes megjegyezni, hogy nem tudta, hogy ez túl egyszerűsítés. A valóságban az entrópiát leginkább annak a módszernek a mértékeként lehet leírni, amellyel az energia elosztható az energia szintjeiben a részecskék között vagy azokon belül.

Ebből egyértelmű, hogy a lehetséges részecskerendezések száma hogyan korrelál az entrópiával. : a részecske-elrendezések nagyobb száma azt jelenti, hogy több energiaeloszlás lehetséges. Kerülném azonban a részecske rendellenességének összekeverését az entrópiával / mikrostátusokkal; korrelálnak, de nem egy és ugyanaz.

Ami az entrópia változásainak kísérleti mérését illeti, azt gondolnám, hogy ennek legegyszerűbb módja az lenne, ha a rendszer által elvesztett hőt elosztanánk a környéke. Ez lényegében megmondja, mennyi energia szóródott szét.

Az alábbiakban kétféle módon mérhetjük az entrópia változását a reakcióban:

1. Mérje meg az egyensúlyi állandót $ K $ többszörösen hőmérsékletek. Ez megadja a Gibbs energiát ( $ \ Delta_r G ^ \ circ = - RT \ ln {K} $ ) és a van't Hoff kapcsolaton keresztül a entalpia. Ebből a kettőből kiszámíthatja az entrópiát.
2. Használjon mikrokalorimetriát titrálási módban. Közvetlenül megkapja az entalpiát és az egyensúlyi állandót a nyom beillesztésével (amely megmondja a reakció mértékét különböző koncentrációknál). Ebből a kettőből kapja meg az entrópiát.

Az entrópia változása koncentrációfüggő, így ha megkapta a reakció standard entrópiáját, előfordulhat, hogy korrigálnia kell az eltérő koncentrációkat. normál állapotban.

2) Hogyan lehet a legjobban tanítani az entrópiát (bevezető szinten)?

Ez attól függ. Kedvenc analógiám azonban, amellyel kitalálhatom, melyik állapotnak van nagyobb energiája, az "atomok mozgásszabadsága". Ez működik szilárd és gáz esetén, kötött és oldatban, valamint korlátozott konformációk és forgatható kötések esetén. Emellett kézzel is intenzíven kapcsolódik a Martin által egy megjegyzésben hivatkozott mikropozíciók számához. A másik kifejezés, amelyet néha találsz, az "energia diszperziója", amely jól megmagyarázza, hogyan növekszik az entrópia, amikor egy szikláról leesett szikla a földre ér.