Tofauti kuu kati ya entropy ya usanidi na entropi ya joto ni kwamba entropy ya usanidi inarejelea kazi iliyofanywa bila kubadilishana halijoto, ilhali entropy ya joto inarejelea kazi iliyofanywa kwa kubadilishana halijoto.
Katika hili, entropy ni kipimo cha kubahatisha kwa mfumo wa halijoto. Kuongezeka kwa nasibu kunarejelea ongezeko la entropy na kinyume chake.
Configurational Entropy ni nini?
Configurational entropy ni sehemu ya entropi ya mfumo ambayo inahusiana na nafasi bainifu za uwakilishi wa chembe kuu zake. Inaweza kuelezea njia nyingi ambazo atomi au molekuli kwenye mchanganyiko zinaweza kukusanyika pamoja. Hapa, mchanganyiko unaweza kuwa aloi, kioo au dutu nyingine yoyote imara. Zaidi ya hayo, neno hili linaweza pia kurejelea idadi ya miunganisho ya molekuli au idadi ya usanidi wa spin kwenye sumaku pia. Kwa hivyo, neno hili linapendekeza kwamba linaweza kurejelea usanidi wote unaowezekana wa mfumo.
Kwa kawaida, usanidi tofauti wa dutu sawa huwa na ukubwa na nishati sawa. Kwa hivyo, tunaweza kutumia uhusiano ufuatao kwa hesabu ya entropy ya usanidi. Imetajwa kama fomula ya kuingia ya Boltzmann:
S=kBlnW
Entropi ya usanidi imetolewa na “S”, ambapo kB ni kiwango kisichobadilika cha Boltzmann na W ni idadi ya usanidi unaowezekana wa dutu hii.
Thermal Entropy ni nini?
Thermal entropy ni sifa pana ya mfumo wa thermodynamic. Mambo mengine hutokea yenyewe, mengine hayafanyiki. Kwa mfano, joto litatiririka kutoka kwa mwili wa moto hadi kwenye baridi, lakini hatuwezi kuzingatia kinyume chake ingawa halikiuki sheria ya uhifadhi wa nishati. Mabadiliko yanapotokea, jumla ya nishati hubaki bila kubadilika lakini hugawanywa kwa njia tofauti. Kwa hivyo, tunaweza kuamua mwelekeo wa mabadiliko kwa usambazaji wa nishati. Pia, badiliko ni la hiari ikiwa litasababisha ubahatishaji na machafuko makubwa zaidi katika ulimwengu kwa ujumla. Na, tunaweza kupima kiwango cha machafuko, nasibu, au mtawanyiko wa nishati kwa utendaji wa serikali; tunaitaja kama entropy.
Kielelezo 01: Mchoro wa Halijoto-Entropy kwa Steam
Sheria ya pili ya thermodynamics inahusiana na entropy, na inasema, entropy ya ulimwengu huongezeka kwa mchakato wa moja kwa moja.” Entropy na kiasi cha joto kinachozalishwa vinahusiana na kiwango ambacho mfumo hutumia nishati. Kwa kweli, kiasi cha mabadiliko ya entropy au ugonjwa wa ziada unaosababishwa na kiasi fulani cha joto q inategemea joto. Kwa hivyo, ikiwa tayari ni joto sana, joto la ziada kidogo halileti matatizo zaidi, lakini ikiwa halijoto ni ya chini sana, kiwango sawa cha joto kitasababisha ongezeko kubwa la matatizo.
Kuna tofauti gani kati ya Configurational Entropy na Thermal Entropy?
Tofauti kuu kati ya entropi ya usanidi na entropi ya joto ni kwamba entropy ya usanidi inarejelea kazi iliyofanywa bila kubadilishana halijoto, ilhali entropy ya joto inarejelea kazi iliyofanywa na kubadilishana kwa halijoto. Kwa maneno mengine, entropy ya usanidi haina ubadilishaji wa halijoto ilhali entropy ya joto inategemea mabadiliko ya halijoto.
Hapo chini ya infographic ni muhtasari wa tofauti kati ya entropy ya usanidi na entropy ya joto.
Muhtasari – Configurational Entropy vs Thermal Entropy
Entropy ni kipimo cha unasibu wa mfumo wa halijoto. Kuongezeka kwa nasibu kunamaanisha kuongezeka kwa entropy na kinyume chake. Tofauti kuu kati ya entropi ya usanidi na entropy ya joto ni kwamba entropy ya usanidi inarejelea kazi iliyofanywa bila kubadilishana joto, ambapo entropy ya joto inarejelea kazi iliyofanywa na ubadilishanaji wa halijoto.
