Si la entropía aumenta constantemente, ¿por qué se pueden crear estructuras cristalinas?

La entropía no puede disminuir, y en general siempre está aumentando. Sin embargo, un proceso continúa a presión constante si ΔG (el cambio en la energía libre de Gibbs) es negativo, donde ΔG = ΔH – TΔS, H la entalpía, S la entropía, T la temperatura. Los cristales se forman porque, dadas las circunstancias, ΔG es negativo. A menudo (pero no siempre) la formación de cristales emite calor a través de la liberación de la energía de unión del cristal, y ese calor, al ser energía cinética aleatoria, es un aumento de la entropía. Esa es la forma simple de verlo. Con más detalle, debe considerar la energía de enlace del cristal, la energía de la solvatación, la energía de la superficie del cristal y las interacciones ión – ión. A medida que cambian las diversas energías, en algún punto de la línea se formará calor y la entropía aumentará. Lo que a menudo se libera al medio ambiente.

Con más detalle, debe considerar el potencial químico, que depende de la concentración. Esto no debería sorprendernos porque a una temperatura dada, una solución concentrada puede formar cristales, pero una solución más diluida puede disolver más cristales.

Cuando un líquido cristaliza en un sólido, emite calor a su entorno (el calor latente de fusión). Este calor provoca un aumento en la cantidad de desorden en los alrededores. Entonces, aunque el cristal tiene baja entropía, su formación aumenta la entropía del entorno lo suficiente como para que el proceso tenga un cambio de entropía positivo neto para el universo.

Tenga en cuenta que el calor “cuenta más” cuando la temperatura es baja. En condiciones reversibles,
[matemáticas] \ matemáticas {d} S = \ frac {\ delta q} {T} [/ matemáticas]

Entonces, en general, un proceso que libera calor pero ordena un sistema será espontáneo a bajas temperaturas y no a altas temperaturas. A altas temperaturas, la cantidad de aumento de entropía en el medio ambiente no será suficiente para compensar la pérdida de entropía en el sistema.

No tomes mi respuesta en serio pero …

Por Dios. Esta sería una respuesta perfecta para un teísta. Pero nosotros los científicos tratamos de llegar a algo que no cuente con magia y otras cosas. Al final, a veces nos parece mágico pero, sin embargo, (como otros lo han señalado) la entropía general aumenta. Puede ocurrir un proceso si al final aumentará la entropía general del universo. O para decirlo en términos técnicos, si un proceso es favorable, debe tener un cambio negativo en la energía libre de Gibbs.

La entropía general aumenta, esto no equivale a la entropía local que siempre debe aumentar. De hecho, en varias circunstancias, algunos han argumentado que un aumento de la entropía local en cierto grado puede disminuir la entropía en general a un ritmo mucho más rápido.

Incluso esta es una regla más general que una ley fija de la naturaleza. Como se trata principalmente del juego de probabilidades.

Porque la energía se está sacrificando por el aumento de la entropía primero. Se pierde calor, se forma hielo. Espere lo suficiente y el cristal se desmoronará a medida que el universo se expanda y la energía haya hecho lo suyo. Una por una, las estrellas se irán apagando hasta que el cielo nocturno esté vacío. Los átomos se desmoronarán, y luego el núcleo, y así sucesivamente. La gravedad misma colapsará y el universo se reformará de nuevo, como siempre lo ha hecho.

Cualquier flujo de energía desde el exterior del sistema reduce la entropía del sistema, permitiendo que ocurra la regularidad. Para que se formaran sus cristales, la materia tuvo que ser destruida en el sol. El aumento enorme y continuo de la entropía representado por la “quema” del Sol proporciona el flujo nervioso que puede producir caídas de entropía estrictamente localizadas, como la vida o los cristales.

Es la entropía total la que debe aumentar. La entropía del cristal más el entorno.

Tenga en cuenta que la formación de los cristales requiere necesariamente una liberación de energía (calor). Si no hubiera fuerza para mantener unidos a los átomos, el movimiento térmico los dispersaría de inmediato. Las fuerzas que mantienen unidos los átomos en un cristal significan que el trabajo se realiza cuando los átomos se unen y el trabajo se realiza cuando se separan.

El trabajo aparece como Calor y la entropía es Calor / Temperatura.

La entropía aumenta constantemente porque la sintropía aumenta constantemente. No te preocupes por las estructuras de cristal, piensa en el hecho de que fuiste creado, y también lo fueron otros 7 mil millones de sintropismos. Cada uno de ellos tiene que gastar su energía en su fecha de caducidad, y más se sincronizará a medida que pase el tiempo. Es lo mismo con los planetas y las estrellas: están siendo sintropizados todo el tiempo para llevar la energía al desorden máximo.