Techniklexikon

Mischungsentropie

Chemie, Physikalische ChemieThermodynamik und statistische Physik, Lösungsentropie, die Verringerung des Ordnungsgrads bei der Mischung zweier idealer Gase oder zweier Flüssigkeiten, die eine ideale Mischung bilden.

Betrachtet man als Ausgangszustand zwei ideale Gase mit den Zustandsgrössen p, T und V₁, U₁, S₁ bzw. V₂, U₂, S₂, die durch eine Wand getrennt sind, dann mischen sich die Gase, wenn die Trennwand entfernt wird. Der Druck p und die Temperatur T bleiben unverändert, jedes der Gase nimmt das Gesamtvolumen V₁ + V₂ nach der Mischung ein. Da die innere Energie eines idealen Gases nicht vom Volumen abhängt, gilt auch nach dem Mischen U = U₁+U₂. Um die Entropieänderung zu bestimmen, muss man den gleichen Endzustand auf reversiblem Weg herstellen. Man erhält als Mischungsentropie je Mol , wobei x der Molenbruch ist. Sie verschwindet für die reinen Substanzen und hat bei x = 0,5 ihr Maximum.

Allgemein ist die Mischungsentropie für die Mischung von K Komponenten mit den Molzahlen n_i gegeben durch

wobei n die Gesamtmolzahl ist.

Mischungsentropie: Die Mischungsentropie nimmt - in Abhängigkeit vom Molenbruch x_A der Komponente A - in einer Mischung zweier idealer Gase bzw. zweier Flüssigkeiten, die eine ideale Mischung bilden, bei allen Temperaturen zu. Es findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt.