¿Cómo aumentar la entropía sin aumentar la temperatura?

Ciclo de Carnot

¿Cómo se aumenta la entropía de un sistema sin aumentar la temperatura? Si la entropía es el grado de desorden, ¿no significará más "desorden" una energía cinética alta, y la energía promedio de la partícula (la temperatura) será más alta?

u otra forma de decir es ¿cómo aumentar la energía térmica sin aumentar la temperatura (ya que dQ=TdS)? ¿Estamos considerando la energía potencial entre partículas? Pensé que en el caso de la física térmica, ¿simplemente consideraríamos la colisión elástica para cada partícula en el sistema?

Y si esta es la razón de la independencia de la temperatura de la energía térmica, ¿puede decirse lo mismo también de la entropía?

Aumenta el volumen. El número de posibles distribuciones crece como el volumen elevado a la potencia del número de partículas.

Respuestas (2)

Para un gas ideal monoatómico,

tu = 3 2 norte k T

entonces la temperatura constante es equivalente a la energía interna constante. De la primera ley de la termodinámica (suponiendo un número de partículas constante),

d tu = T d S − pag d V

Alquiler d tu = 0 , vemos eso

T d S = pag d V

Entonces podemos aumentar la entropía aumentando el volumen a temperatura constante (expansión isotérmica). Podemos ir incluso más lejos que eso, porque

pag V = norte k T
entonces
d S = pag T d V = norte k d V V
y por lo tanto
Δ S = S 2 − S 1 = norte k en ⁡ ( V 2 V 1 )

Un ejemplo de aumento de la entropía sin aumento de la temperatura es la transformación de fase del agua. Desde el punto de líquido líquido saturado hasta el punto de vapor saturado, se agrega calor al sistema pero la temperatura permanece constante. La entropía del sistema aumenta.

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