קודם כל, תסתכל על התמונה הזאת:
תגובה היא להיות ספונטנית אם זה קורה מבלי להיות מונע על ידי כוח חיצוני כלשהו.
ישנם שני כוחות נהיגה עבור כל התגובות הכימיות. הראשון הוא אנתלפיה, והשני הוא אנטרופיה.
מאחר ששאלתך היא על אנטרופיה, אני ממשיך בה.
אנטרופיה היא מדד להפרעה של מערכת, ומערכות נוטות להעדיף מערכת יותר מסוכסכת (זכרו זאת!). הטבע נוטה לכיוון כאוס. מצחיק, לא. תגובות ספונטניות מתרחשות ללא התערבות חיצונית (כוח).
חזרה לתמונה: כאשר אתם מערבבים שני דברים (מומסים וממיסים) אתם תמיד מקבלים פתרון. אתה לא יכול לקבל פתרון שבו יש לך ממס על צד אחד ו מומס על אחרים. זה גם נוטה לכיוון כאוס, נכון?
לסיכום: תהליכים ספונטניים מגבירים את האנטרופיה!
אילו תנאים הם תהליכים ספונטניים מנסה לספק?
החוק השני של התרמודינמיקה אשר אומר כי השינויים יתרחשו כדי להגדיל את האנטרופיה של המערכת. הגדלת האנטרופיה פירושה שחלקיקים יעברו ממצב מסודר יותר למדינה מסודרת פחות (או מאורגנת). לדוגמה, כאשר מים נוזליים בתוך מיכל יש לו רמה גבוהה למדי של סדר. כאשר המים מתאדים, המעבר למולקולות המים מהמדינה הנוזלית, שם הם מסודרים יותר לשלב הגז כאשר הם יגדילו את האנטרופיה (אקראיות).
מתי עולה האנטרופיה?
אנטרופיה עולה כאשר מערכת מגבירה את ההפרעה שלה. בעיקרון, מוצק הוא די מסודר, במיוחד אם הוא גבישי. ממיסים אותו, אתה מקבל יותר הפרעה כי מולקולות יכול עכשיו להחליק אחד על פני השני. ממיסים אותו, ואתה מקבל עוד עלייה באנטרופיה, כי המולקולות המומסות מפוזרות כעת בין הממס. סדר האנטרופיה מלפחות לגדול: מוצק -> נוזלי -> גז
מדוע האנטרופיה של היקום גדלה?
האנטרופיה של היקום גוברת משום שהאנרגיה לעולם לא זורמת באופן ספונטני. האנרגיה תמיד זורמת במורד הגבעה, וזה גורם לעלייה באנטרופיה. אנטרופיה היא התפשטות האנרגיה, והאנרגיה נוטה להתפשט ככל האפשר. הוא זורם באופן ספונטני מאזור חם (כלומר, אנרגטי מאוד) לאזור קריר (פחות אנרגטי). כתוצאה מכך, האנרגיה הופכת באופן שווה על פני שני האזורים, ואת הטמפרטורה של שני האזורים הופך שווה. אותו דבר קורה בקנה מידה הרבה יותר גדול. השמש וכל כוכב אחר מקרין אנרגיה לתוך היקום. עם זאת, הם לא יכולים לעשות את זה לנצח. בסופו של דבר הכוכבים יתקררו, והחום יתפשט עד כדי כך שלא יהיו חפצים חמים ואובייקטים קרירים יותר. הכל יהיה טמפרטורה קרה מאוד. ברגע שהכול נמצא באו