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    Comment la deuxième loi de la thermodynamique est-elle liée à la formation de cristaux?
    La deuxième loi de la thermodynamique, qui indique que l'entropie (trouble) d'un système isolé augmente toujours avec le temps, peut sembler contre-intuitive lors de l'examen de la formation de cristal. Après tout, les cristaux sont des structures hautement ordonnées. Cependant, la contradiction apparente est résolue lorsque nous considérons le Système entier , pas seulement le cristal lui-même.

    Voici comment la deuxième loi s'applique:

    * Augmentation de l'entropie dans les environs: Pendant un cristal, le système libère de la chaleur à l'environnement. Cette chaleur augmente l'entropie de l'environnement, ce qui l'emporte sur la diminution de l'entropie dans le cristal lui-même. Le changement net de l'entropie pour l'ensemble du système (Crystal + Environnement) est positif, satisfaisant la deuxième loi.

    * cristallisation spontanée: Le processus de formation des cristaux est souvent spontané car il conduit à un état d'énergie libre plus faible. Cela se produit en raison de la libération de chaleur pendant la cristallisation, ce qui diminue l'enthalpie (énergie interne) du système. La diminution de l'enthalpie, associée à l'augmentation de l'entropie de l'environnement, entraîne une diminution nette de l'énergie libre de Gibbs, ce qui rend la cristallisation thermodynamiquement favorable.

    * Taille des cristaux et entropie: Le changement d'entropie associé à la formation de cristal dépend de la taille du cristal. Les cristaux plus petits ont un rapport surface / volume plus élevé, conduisant à une contribution plus importante de l'entropie de surface, qui est associée au trouble. C'est pourquoi les cristaux plus grands sont plus thermodynamiquement stables, car ils ont un rapport surface / volume plus faible.

    Essentiellement, alors que la formation de cristal entraîne une augmentation de l'ordre dans le cristal lui-même, il provoque également une augmentation du trouble dans les environs. Le changement d'entropie global pour l'ensemble du système reste positif, adhérant à la deuxième loi de la thermodynamique.

    De plus, la formation de cristaux est souvent entraînée par une réduction de l'énergie libre, qui est une conséquence de la diminution de l'enthalpie en raison de la libération de chaleur et de l'augmentation de l'entropie dans l'environnement.

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