إنتروبيا الانصهار

في الديناميكا الحرارية ، تُعرف إنتروبيا الانصهار بأنها الزيادة في الإنتروبيا عند صهر مادة صلبة . وتكون هذه الزيادة موجبة في أغلب الأحيان، لأن درجة عدم الانتظام تزداد في الانتقال من بنية بلورية صلبة منتظمة إلى بنية سائلة غير منتظمة ؛ والاستثناء الوحيد المعروف هو الهيليوم . [ 1 ] ويُرمز لها بـΔSفوس{\displaystyle \Delta S_{\text{fus}}}ويتم التعبير عنها عادة بوحدة جول لكل مول - كلفن ، J/(mol·K).

ستحدث عملية طبيعية مثل التحول الطوري عندما يكون التغير المصاحب في طاقة جيبس ​​الحرة سالباً.

Δجيفوس=Δحفوس-تي×ΔSفوس<0،{\displaystyle \Delta G_{\text{fus}}=\Delta H_{\text{fus}}-T\times \Delta S_{\text{fus}}<0,}

أينΔحفوس{\displaystyle \Delta H_{\text{fus}}}يمثل إنثالبي الانصهار . وبما أن هذه معادلة ديناميكية حرارية، فإن الرمزتي{\displaystyle T}يشير إلى درجة الحرارة الديناميكية الحرارية المطلقة، مقاسة بالكلفن (K).

يحدث التوازن عندما تتساوى درجة الحرارة مع درجة الانصهار.تي=تيو{\displaystyle T=T_{f}}لهذا السبب.

Δجيفوس=Δحفوس-تيو×ΔSفوس=0،{\displaystyle \Delta G_{\text{fus}}=\Delta H_{\text{fus}}-T_{f}\times \Delta S_{\text{fus}}=0,}

وإنتروبيا الانصهار هي حرارة الانصهار مقسومة على درجة الانصهار:

ΔSفوس=Δحفوستيو{\displaystyle \Delta S_{\text{fus}}={\frac {\Delta H_{\text{fus}}}{T_{f}}}}

الهيليوم

يمتلك الهيليوم-3 إنتروبيا انصهار سالبة عند درجات حرارة أقل من 0.3 كلفن. كما يمتلك الهيليوم-4 إنتروبيا انصهار سالبة طفيفة جدًا عند درجات حرارة أقل من 0.8 كلفن. وهذا يعني أنه عند ضغوط ثابتة مناسبة، تتجمد هذه المواد بإضافة الحرارة. [ 2 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع

  • أتكينز، بيتر؛ جونز، لوريتا (2008)، المبادئ الكيميائية: البحث عن الفهم (  الطبعة الرابعة)، دبليو إتش فريمان وشركاه، ص  236، رقم ISBN 978-0-7167-7355-9
  • أوت، ج. بيفان؛ بويريو-غويتس، جوليانا (2000)، الديناميكا الحرارية الكيميائية: تطبيقات متقدمة ، دار النشر الأكاديمية، رقم ISBN 0-12-530985-6