A veces encuentro explicaciones de fenómenos en los que solo se cita la entropía como impulsor, por ejemplo, ósmosis, difusión, efecto hidrofóbico... Pero, ¿puede la entropía ser el único impulsor de un proceso? Encontré 'fuerza entrópica', ¿es una fuerza real? ¿No están siempre presentes los cambios de energía en estos procesos?
Si este es el caso, cuando se trata de gradientes de concentración, estos gradientes 'contienen' energía potencial pero no puedo averiguar de dónde se origina. Por ejemplo, una molécula de agua que forma parte de la jaula que rodea a una molécula lipófila pierde el potencial de un enlace de hidrógeno y, por lo tanto, siente una fuerza neta que se opone. Esta pérdida de interacciones estables, sentir una fuerza que se opone... es lo que 'crea' energía potencial. No puedo ver estas cosas en la difusión y la ósmosis para solutos neutros (cuando el soluto tiene carga, la fuerza electrostática entra en juego, el potencial electroquímico, esto se siente más natural para considerarlo como energía potencial) que parece ser una mezcla aleatoria. . pero en el caso de la ósmosis, el gradiente es capaz de trabajar y crear una diferencia de presión hidrostática que prueba la energía potencial allí, ya que se puede convertir en otro subtipo. ¿La membrana semipermeable parece esencial en estos fenómenos para el trabajo a realizar (ósmosis, generación de potencial transmembrana en biología)? ¿La difusión libre en una solución a granel sin membranas nunca podría hacer trabajo y toda la energía potencial se disiparía como calor?
El papel de la carga en todo esto... La ósmosis es una propiedad coligativa, por lo que la carga del soluto en realidad no importa.
Pero cuando la membrana solo es permeable al soluto, un gradiente químico puede almacenar energía potencial eléctrica sobre la membrana. El gradiente químico realiza un trabajo sobre las partículas cargadas empujándolas contra su potencial eléctrico. Pero, ¿qué provoca este empuje contra el campo eléctrico, la diferencia de concentración? Pero esto parece más un factor probabilístico. ¿El campo eléctrico sobre la membrana realiza un trabajo negativo y el gradiente de concentración un trabajo positivo?
Volviendo a la ósmosis, el gradiente de solutos realiza trabajo positivo y la presión hidrostática realiza trabajo negativo. Entonces, ¿la carga no juega un papel después de todo?
¿Qué sucede cuando se alcanza el equilibrio en todos estos casos? trabajo cero?
Gracias
Como yo lo veo, el impulsor detrás de todos los procesos del sistema que usted describe implica desequilibrio, es decir, diferenciales o gradientes de presión, temperatura, concentración, etc.; y el logro del equilibrio como resultado del proceso da como resultado la producción de entropía, es decir, un aumento general de la entropía (sistema más entorno) como ocurre con todos los procesos reales (irreversibles). Entonces, en ese sentido, uno puede pensar en la producción de entropía como un impulsor de procesos.
Todos estos procesos se deben a eventos aleatorios. Los átomos no "sienten" un gradiente de concentración, pero los paseos aleatorios causarán la difusión para equilibrar las diferencias de concentración.
limón
roger vadim