[일반화학 정리] 3-2 열역학 제 2법칙과 엔트로피

열역학제2법칙은 엔트로피에 대한 내용이라고 보면 된다.

일단 엔트로피에 대한 내용을 알아보자.

엔트로피(S)란 단순히 무질서도 라고 생각 해볼 수 있다. 단위는 J/K.

즉, 무질서 해질 수록 엔트로피(S)는 증가하는것이다.

 

1) 통계적 의미에서의 엔트로피(S)

S = K*lnW

K(kb)는 볼츠만상수로써 (R/NA)이고 W는 미시적 상태의 경우의 수를 말한다.

즉 경우의수가 1가지일때는 가장 규칙적인 상태이므로, lnW=0이 되어 S=0이 된다.

 

2) 열역학적 의미에서의 엔트로피(△S)

열역학적으로는 열을 흡수하면 무질서해진다고 단순히 생각할 수 있다.

즉,

\displaystyle\ \Delta S = \int \frac{1}{T} dq

(온도가 낮을수록 열출입에 민감해지는 형태 라고 볼 수 있다.)

 

3) 열역학 제 2법칙 (엔트로피 증가의 법칙)

열역학 제 2법칙은 엔트로피증가의 법칙으로, 항상 △S우주>=0 이다.

이때, △S우주=0인 상태는 평형상태나 가역과정과같은 일종의 변화가 무시되는 상태이다.

그 외에 모든 반응은 △S우주>0이라 보면 된다.

열화학적으로 △S<0이 된다면, 이는 일어날 수 없는 반응이고, 그 역반응이 자발적이라 해석하는것이 올바르다.

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