¿Qué parte de la tensión superficial del agua es entrópica?

Question

Las moléculas de agua en la superficie de una interfase aire-agua tienen orientaciones preferentes que disminuyen su energía. Esto implica que estas moléculas no están distribuidas uniformemente en el espacio de orientación, lo que implica que la entropía se reduce algo cuando las moléculas están en la superficie.

¿Qué parte de la tensión superficial del agua es entrópica? Es decir, la tensión superficial es el cambio de energía libre por unidad de superficie creada. ¿Qué importancia tiene la $TS$ en comparación con el $U$ término en esta energía libre? ¿Puede extraerse de la tensión superficial en función de la temperatura?

Answer 1

Si el sistema agua-aire es un sistema cerrado, cuando la tensión superficial remodela la forma de la interfase entre el agua y el aire, la entropía del aire aumenta debido al aumento de volumen y la entropía del agua disminuye debido a la disminución de volumen. El calor necesario para que esto ocurra reducirá la temperatura del aire. La presión del agua aumentará y la del aire disminuirá. Como el cambio de temperatura es muy pequeño, se puede despreciar el cambio de energía interna. El TS es más importante. Así que a alta temperatura, la energía libre de Gibbs disponible es menor que a baja temperatura.

Answer 2

Todo es entrópico. al aplastar las cosas se calientan más. al expandirlas se enfrían. mayor densidad aplastada y menor sin aplastar. muy desordenado y se produce mucho calentamiento y enfriamiento.