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    In che modo la seconda legge della termodinamica si collega alla formazione di cristalli?
    La seconda legge della termodinamica, che afferma che l'entropia (disturbo) di un sistema isolato aumenta sempre nel tempo, potrebbe sembrare controintuitiva quando si considera la formazione di cristalli. Dopotutto, i cristalli sono strutture altamente ordinate. Tuttavia, l'apparente contraddizione viene risolta quando consideriamo l'intero sistema , non solo il cristallo stesso.

    Ecco come si applica la seconda legge:

    * Aumento dell'entropia nei dintorni: Mentre si forma un cristallo, il sistema rilascia calore nell'ambiente circostante. Questo calore aumenta l'entropia dell'ambiente circostante, che supera la diminuzione dell'entropia all'interno del cristallo stesso. La variazione netta nell'entropia per l'intero sistema (Crystal + Allundings) è positiva, soddisfacendo la seconda legge.

    * Cristallizzazione spontanea: Il processo di formazione di cristalli è spesso spontaneo perché porta a uno stato di energia libera inferiore. Ciò accade a causa del rilascio di calore durante la cristallizzazione, che riduce l'entalpia (energia interna) del sistema. La diminuzione dell'entalpia, unita all'aumento dell'entropia dell'ambiente circostante, provoca una riduzione netta dell'energia libera di Gibbs, rendendo la cristallizzazione termodinamicamente favorevole.

    * Dimensione del cristallo ed entropia: La variazione di entropia associata alla formazione di cristalli dipende dalla dimensione del cristallo. I cristalli più piccoli hanno un rapporto di superficie e volume più elevato, portando a un contributo maggiore dell'entropia superficiale, che è associato al disturbo. Questo è il motivo per cui i cristalli più grandi sono più termodinamicamente stabili, in quanto hanno un rapporto superficie / volume inferiore.

    In sostanza, mentre la formazione di cristalli porta ad un aumento in ordine all'interno del cristallo stesso, provoca anche un aumento del disturbo all'interno dell'ambiente circostante. Il cambiamento complessivo di entropia per l'intero sistema rimane positivo, aderendo alla seconda legge della termodinamica.

    Inoltre, la formazione di cristalli è spesso guidata da una riduzione dell'energia libera, che è una conseguenza della diminuzione dell'entalpica a causa del rilascio di calore e dell'entropia aumentano nell'ambiente circostante.

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