Entropia configurazionale

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L'entropia configurazionale (o entropia conformazionale) è l'entropia associata alla configurazione geometrica dei componenti individuali di un sistema fisico distribuito.

L'entropia configurazionale può essere calcolata a partire dalla seguente forma modificata dell'equazione di Boltzmann:

 S = k_B \, {\rm ln} W

in cui  k_B è la costante di Boltzmann e W è la probabilità della data configurazione. La probabilità W è data dal rapporto tra il numero di possibili disposizioni spaziali dei componenti del sistema che danno origine ad una particolare configurazione e il numero totale di possibili disposizioni spaziali che danno origine a tutte le possibili configurazioni spaziali del sistema. Da notare che il numero di configurazioni possibili e il numero di disposizioni spaziali possibili è differente, in quanto ogni configurazione (disposizione geometrica globale del sistema) può permettere permutazioni dei componenti del sistema senza modificare la disposizione globale. Un esempio è dato dalla permutazione di monomeri individuali in una macromolecola.

Può essere dimostrato che la variazione di entropia configurazionale di sistemi termodinamici (come gas ideali o altri sistemi che abbiano un elevato numero di gradi di libertà interni) nel corso di trasformazioni termodinamiche è pari alla variazione dell'entropia macroscopica (definita come dS = δQ/T, essendo δQ il calore scambiato dal sistema con l'ambiente e T la temperatura del sistema).[1]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Hugh Young, Roger Freedman, University Physics, 12th Ed., Pearson Education, 2008.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Herbert Kroemer, Charles Kittel, Thermal Physics, 2nd Ed., W. H. Freeman Company, 1980.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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