La capacidad de calor y la entropía son dos caras de la misma moneda. Son conceptos científicos estrechamente relacionados que son interdependientes y pueden estudiarse en relación entre sí. La capacidad térmica es un concepto medible, mientras que la entropía es más abstracta.
Capacidad de calor versus entropía
La principal diferencia entre la capacidad calorífica y la entropía es que, si bien la capacidad calorífica depende del material u objeto, como medir el cambio en su temperatura cuando el material absorbe energía, la entropía, por otro lado, no depende de ningún objeto. La entropía cuenta el número de estados específicos en los que se puede encontrar el sistema, dados los parámetros termodinámicos conocidos.
La capacidad del calor se refiere a la propiedad física de la materia que se atribuye a la cantidad de calor impartido a un objeto que resulta en una diferencia adicional en la temperatura de la dicho objeto por una unidad. La capacidad térmica también se conoce como capacidad térmica. Joule per kelvin, comúnmente escrito como J / K, es reconocido como el SI oficial de la capacidad térmica o térmica.
La entropía se define como una cantidad termodinámica que se utiliza para representar la cantidad de energía térmica de un sistema dado que no es factible para convertirlo en ningún tipo de trabajo productivo. Es un concepto científico que se utiliza para calcular y observar la incertidumbre, el desorden, la aleatoriedad o el caos que se puede ver en un sistema. El concepto de entropía ayuda a estudiar la dirección del cambio espontáneo. La entropía se usa ampliamente para analizar fenómenos comunes.
Tabla de comparación entre la capacidad de calor y la entropía
Parámetros de comparación Capacidad de calor . Este cambio es el resultado de la energía absorbida. Es el recuento de los sistemas específicos en los que se puede encontrar un material, dados los parámetros termodinámicos conocidos. Dependencia Tanto el material como el proceso dependen, mide el cambio de temperatura del objeto y puede ser reversible e irreversible. Independiente de cualquier objeto o material, la mayoría de los procesos son, sin embargo, irreversibles, haciéndolos dependientes del proceso. Valor Se puede determinar un valor absoluto de la capacidad calorífica mediante experimentación. El valor absoluto de la entropía no se puede determinar. Sin embargo, la entropía se puede expresar utilizando valores relativos. La capacidad de la relación de calor es la tasa de cambio de entropía con temperatura. La entropía se calcula como el llenado acumulativo de destinos de energía entre cero absoluto ( sin movimiento ) y una temperatura dada. Cálculo Q = mcΔT
Q = energía térmica
m = masa
c = calor específico
capacidad
ΔT = cambio en la temperatura S = kblnΩ
S = entropía
kb = Constante de Boltzmann
ln = logaritmo natural
Ω = número de configuraciones microscópicas
¿Qué es la capacidad de calor?
La capacidad del calor mide la diferencia de temperatura de un objeto o material cuando el material absorbe o imparte energía. Es propiedad de la materia que es de naturaleza física calculando la cantidad de energía que el objeto mencionado anteriormente debe absorber para que produzca un cambio en su temperatura central mediante un unidad individual.
La capacidad del calor se estudia para ser una propiedad extensa. El valor del calor que debe agregarse o introducirse en el objeto o material dado para elevar su temperatura varía según la temperatura inicial del producto en cuestión y la cantidad de presión que se aplica. La cantidad de calor que se agregará también varía con las transiciones de fase, como la vaporización o la fusión.
El proceso de búsqueda de capacidad calor es bastante simple para cualquier objeto dado. el objeto se mide primero y lentamente se le introduce una cantidad específica de calor y se observa que la temperatura se vuelve uniforme nuevamente. más tarde, El cambio en la temperatura se mide y observa. Este método de intentar calcular la capacidad calorífica del material funciona mejor para gases y ofrece mediciones menos precisas en el caso de los sólidos.
La unidad SI es joule per kelvin o alternativamente J / K o J ⋅ K − 1, para capacidad de calor. La capacidad calorífica de cualquier objeto es la cantidad de energía dividida por un cambio de temperatura.
¿Qué es la entropía?
La entropía es un concepto científico que puede estudiarse como una propiedad física medible. Se define como la medida cuantitativa de aleatoriedad, desorden o caos en cualquier sistema dado. Ubicado bajo termodinámica, este concepto trata de la transferencia de energía térmica dentro de un sistema.
La entropía es fundamental y juega un papel clave en la segunda ley de la termodinámica. Conocido por el científico e ingeniero escocés Macquorn Rankine en 1850, el concepto de termodinámica fue nombrado de diferentes maneras, como la función termodinámica y el potencial térmico. En lugar de alguna forma de entropía absoluta “, los físicos ” estudian el cambio en la entropía que ocurre en un proceso termodinámico específico.
El cambio de entropía es independiente del material y depende del proceso ya que ciertos procesos son irreversibles o imposibles. Se ha observado que el cambio de entropía es proporcional a la transferencia de calor en un proceso reversible ( a temperatura constante ). Sin embargo, la mayoría de los procesos son irreversibles, por lo que la cantidad depende del proceso.
La entropía cuenta el número de estados específicos en los que se puede encontrar el sistema, dados los parámetros termodinámicos conocidos. La entropía se puede estudiar a través de dos enfoques diferentes, a saber, las perspectivas macroscópicas y microscópicas de la termodinámica clásica y la mecánica estadística, respectivamente.
Diferencias principales entre la capacidad de calor y la entropía
- La diferencia entre la capacidad calorífica y la entropía es que, si bien la capacidad calorífica depende del material u objeto, como medir el cambio en su temperatura cuando el material absorbe energía, entropía, por otro lado, no se basa en ningún objeto.
- La entropía cuenta el número de estados específicos en los que se puede encontrar el sistema, dados los parámetros termodinámicos conocidos, mientras que la capacidad térmica mide el cambio de grado en la temperatura.
- La capacidad del calor depende tanto del material como del proceso. La entropía es independiente del material y depende del proceso.
- La capacidad del calor es la tasa de cambio de entropía con temperatura. La entropía es un concepto científico conocido que mide la energía térmica del sistema en cuestión para una unidad que no está disponible para ningún trabajo de efecto.
- La capacidad del calor tiene un valor absoluto, mientras que la entropía no tiene un valor absoluto.
Síntesis
Los términos capacidad calorífica y entropía están relacionados entre sí. Mientras que la capacidad térmica mide el cambio o la diferencia en la temperatura del objeto dado por el grado o nivel de energía absorbido por el objeto para producir un cambio de temperatura unitario, la entropía por sí sola no se puede medir y, por lo tanto, no es de mucha utilidad.
La capacidad del calor se puede medir para cualquier objeto en la unidad SI J / K y se puede usar el valor absoluto descubierto a través de la experimentación. La entropía se define como una cantidad termodinámica que se utiliza para representar la cantidad de energía térmica de un sistema dado que no es factible para convertirlo en ningún tipo de trabajo productivo. Esto se toma como el grado de trastorno o aleatoriedad en el sistema. Los cambios en la entropía, así es como difiere de un estado a otro, se utilizan para estudiar los fenómenos cotidianos.
La capacidad del calor depende del material e depende del proceso. La entropía es independiente del material y el cambio en la entropía es proporcional a la transferencia de calor en un proceso reversible, sin embargo, la mayoría de los procesos son irreversibles. Por lo tanto, depende del proceso.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01298a023
- https://newbedev.com/difference-between-heat-capacity-and-entropy
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