La diferencia clave entre la entropía configuracional y la entropía térmica es que la entropía configuracional se refiere al trabajo realizado sin un intercambio de temperatura, mientras que la entropía térmica se refiere al trabajo realizado con el intercambio de temperatura.
En esto, la entropía es una medida de la aleatoriedad de un sistema termodinámico. Un aumento en la aleatoriedad se refiere al aumento en la entropía y viceversa.
¿Qué es la entropía configuracional?
La entropía configuracional es la porción de la entropía de un sistema que está relacionada con posiciones representativas discretas de sus partículas constituyentes. Puede describir las numerosas formas en que los átomos o moléculas en una mezcla pueden empaquetarse. Aquí, las mezclas pueden ser de aleación, vidrio o cualquier otra sustancia sólida. Además, este término también puede referirse al número de conformaciones de una molécula o al número de configuraciones de espín en un imán. Por lo tanto, este término sugiere que puede referirse a todas las configuraciones posibles de un sistema.
Por lo general, diferentes configuraciones de la misma sustancia tienen el mismo tamaño y energía. Por lo tanto, podemos usar la siguiente relación para el cálculo de la entropía configuracional. Se denomina fórmula de entropía de Boltzmann:
S=kBlnW
La entropía configuracional viene dada por “S”, donde kB es la constante de Boltzmann y W es el número de configuraciones posibles de la sustancia.
¿Qué es la entropía térmica?
La entropía térmica es una propiedad extensiva de un sistema termodinámico. Algunas cosas suceden espontáneamente, otras no. Por ejemplo, el calor fluirá de un cuerpo caliente a uno más frío, pero no podemos observar lo contrario aunque no viole la ley de conservación de la energía. Cuando ocurre un cambio, la energía total permanece constante pero se distribuye de manera diferente. Por lo tanto, podemos determinar la dirección del cambio por la distribución de energía. Además, un cambio es espontáneo si conduce a una mayor aleatoriedad y caos en el universo como un todo. Y podemos medir el grado de caos, aleatoriedad o dispersión de energía por una función de estado; lo llamamos entropía.
Figura 01: Diagrama de temperatura-entropía para vapor
La segunda ley de la termodinámica está relacionada con la entropía y dice: “la entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo. La entropía y la cantidad de calor generado están relacionadas entre sí por la medida en que el sistema utiliza energía. De hecho, la cantidad de cambio de entropía o desorden adicional causado por una cantidad dada de calor q depende de la temperatura. Así, si ya hace mucho calor, un poco de calor extra no crea mucho más desorden, pero si la temperatura es muy baja, la misma cantidad de calor provocará un aumento dramático del desorden.
¿Cuál es la diferencia entre la entropía configuracional y la entropía térmica?
La diferencia clave entre la entropía configuracional y la entropía térmica es que la entropía configuracional se refiere al trabajo realizado sin un intercambio de temperatura, mientras que la entropía térmica se refiere al trabajo realizado con el intercambio de temperatura. En otras palabras, la entropía configuracional no tiene intercambio de temperatura, mientras que la entropía térmica se basa en el cambio de temperatura.
La siguiente infografía resume la diferencia entre la entropía configuracional y la entropía térmica.
Resumen: entropía configuracional frente a entropía térmica
La entropía es una medida de la aleatoriedad de un sistema termodinámico. Un aumento en la aleatoriedad se refiere al aumento de la entropía y viceversa. La diferencia clave entre la entropía configuracional y la entropía térmica es que la entropía configuracional se refiere al trabajo realizado sin un intercambio de temperatura, mientras que la entropía térmica se refiere al trabajo realizado con el intercambio de temperatura.
