Entropie – Definition und Bedeutung einfach erklärt

Entropie beschreibt den Ordnungszustand eines Teilchensystems. Höhere Unordnung bedeutet höhere Entropie. Prozesse zur größeren Unordnung führen zu erhöhter Entropie. Lerne die Grundlagen der Thermodynamik und wie Entropie Veränderungen beeinflusst. Interessiert? Dies und mehr im folgenden Text entdecken!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Entropie

Was beschreibt die Entropie in einem Teilchensystem?

Frage 1 von 5

Welcher Zustand hat die höchste Entropie?

Frage 2 von 5

Was besagt das Entropiegesetz?

Frage 3 von 5

Wie wird die Enthalpie definiert?

Frage 4 von 5

Wann nimmt die Entropie ab?

Frage 5 von 5

Entropie im Überblick

  • Die Entropie ist eine physikalische Größe, die den Ordnungszustand in einem Teilchensystem beschreibt.
  • Sie ist umso größer, je höher die Teilchenanzahl, Geschwindigkeit und Anordnungsmöglichkeiten sind.
  • Ein gasförmiger Zustand eines Stoffs hat die höchste Teilchengeschwindigkeit und damit die höchste Entropie im Vergleich zu einem flüssigen oder festen Aggregatzustand des Stoffs.

  • Reaktionen oder Prozesse, die in Richtung größerer Unordnung ablaufen, gehen mit einer Zunahme der Entropie einher.

Entropie: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Entropie – Definition

Die Entropie mit dem Formelzeichen S bedeutet Energie pro Temperatur mit der Einheit Joule (\text{J}) pro Kelvin (\text{K}). Sie ist ein Maß für die Unordnung in einem Teilchensystem. Je höher die Unordnung, desto höher ist die Entropie. Gleichzeitig gilt, dass dieser Zustand dann auch wahrscheinlicher ist. In der Regel laufen Prozesse in Richtung größerer Unordnung ab. Das bedeutet, dass die Entropie zunimmt. Das Entropiegesetz gibt an, dass das Universum unablässig auf einen ungeordneten Zustand hinausläuft.

Die Entropie ist ein wichtiger Begriff aus der Thermodynamik. Erfasst du die Änderungen der Entropie, kannst du beispielsweise ermitteln, ob chemische Reaktionen freiwillig ablaufen. Um die Entropieänderung zu berechnen, berechnet man die Differenz aus End- und Anfangsentropie.

Im Gegensatz zur Entropie definiert sich die Enthalpie als die Bindungsenergie eines Stoffs. Der Zusammenhang zwischen Entropie und Enthalpie wird über die Gibbs-Helmholtz-Gleichung beschrieben.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Fachbegriffe zusammen.

Reaktion Definition
exotrop Entropie nimmt bei der Reaktion ab.
endotrop Entropie nimmt bei der Reaktion zu.
exergon/exergonisch Reaktionen laufen spontan ab.
endergon/endergonisch Reaktionen laufen nicht freiwillig ab
exotherm Bei der Reaktion wird Energie frei.
endotherm Bei der Reaktion wird Energie benötigt.

Entropie beim Mischen von Gasen

Um den Begriff der Entropie besser zu verstehen, erklären wir dir den Begriff am Beispiel des Mischens zweier Gase.

Entropie beim Mischen von Gasmolekülen

Zwei Gase in einem Raum vermischen sich miteinander. Das kannst du dir so vorstellen, dass du beispielsweise ein Parfum in deinem Zimmer versprühst. Die Gasmoleküle deines Parfums vermischen sich mit der Luft. Die beiden Gasgemische entmischen sich nicht, sondern streben den Zustand größerer Unordnung, also einer Zunahme der Entropie, an.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Entropie

Die Entropie gibt den Ordnungszustand eines Systems an.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt, dass die Entropie in einem abgeschlossenen System niemals abnimmt.

Die Enthalpie ist die Bindungsenergie eines Stoffs. Sie beschreibt den Energieinhalt eines thermodynamischen Systems. Die Entropie beschreibt den Ordnungszustand dieses Systems.

Wenn der Ordnungszustand eines Stoffs zunimmt, nimmt die Entropie ab.

Um die Entropie zu berechnen, benötigt man die Differenz aus End- und Anfangsentropie.

Nein, sie ist ein Maß für den Ordnungszustand.

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