II Principio della Termodinamica
Enunciamo il II Principio: ogni sistema isolato evolve verso stati di disordine crescente. L’aumento di entropia è una misura del disordine del sistema: uno stato con poco disordine è quello nel quale i costituenti sono stati ordinati, uno stato ad alto disordine è quello in cui il sistema è disposto a caso.
Funzione di Stato e Entropia
Si può anche chiedere:, perché l entropia è una funzione di stato? L’entropia è una funzione di stato, ovvero dipende solo dallo stato iniziale e finale del sistema, ed è indipendente dal tipo di trasformazioni subite dal sistema nel passare da uno stato all’altro. L’entropia dunque è una grandezza misurabile e rappresenta un indice dello stato di disordine del sistema fisico.
Spontaneità di una Reazione ed Entropia
Tenendo presente questo,, quali sono i segni di Δh e δs per una reazione spontanea solo alle basse temperature? In generale se ΔH e ΔS di una reazione sono entrambi positivi la reazione sarà spontanea ad alte temperature, mentre se ΔH e ΔS sono entrambi negativi la reazione è spontanea a basse temperature. Di conseguenza,, a quale temperatura una reazione è spontanea? Come previsto, poiché la reazione è endotermica, la temperatura minima al di sopra della quale la reazione, a 1 atm di pressione, diventa spontanea è abbastanza alta e vale 468 K, cioè 195 °C circa.
Criterio del Massimo Disordine
Anche la domanda è:, cosa indica il criterio del massimo disordine? qualunque sistema, se abbandonato a se stesso, tenderà a portarsi a una condizione di massima probabilità. Poiché la condizione di massima probabilità coincide con quella di massimo disordine, ne segue che: qualunque sistema evolve spontaneamente verso lo stato di massimo disordine.
Reazioni Non Spontanee
Tenendo presente questo,, quando una reazione non è spontanea? La variazione di energia libera di Gibbs, ΔG, calcolata in una reazione chimica a P e T costanti ci dice quanta energia è realmente disponibile per compiere lavoro a quella pressione e temperatura. ΔG 0: il processo non è spontaneo.