Entropia configurazionale

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:

${\displaystyle S=k_{B}\,{\rm {ln}}W}$

in cui ${\displaystyle k_{B}}$ è la costante di Boltzmann e ${\displaystyle W}$ è la probabilità della data configurazione. La probabilità ${\displaystyle W}$ 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 ${\displaystyle dS=\delta Q/T}$, essendo ${\displaystyle \delta Q}$ il calore scambiato dal sistema con l'ambiente e ${\displaystyle T}$ la temperatura del sistema).^[1]

• (EN) Herbert Kroemer e Charles Kittel, Thermal Physics, 2nd Ed., W. H. Freeman Company, 1980, ISBN 978-07-16-71088-2.

• Entropia residua

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