Co je entropie?

Entropie popisuje tendenci, aby systémy přecházely ze stavu vyšší organizace do stavu nejnižší organizace na molekulární úrovni. Ve svém každodenním životě intuitivně chápete, jak entropie funguje, kdykoli nalijete cukr do své kávy nebo roztavíte kostku ledu do sklenice. Entropie může ovlivnit prostor, do kterého se látka šíří, její fáze se mění z pevné látky na kapalinu na plyn nebo jeho polohu. Ve fyzice je entropie matematickým měřením změny z větší na menší potenciální energii, související s druhým zákonem termodynamiky.

entropie pochází z řeckého slova, „transformace“. Tato definice nám dává nahlédnutí do důvodu, proč se věci zdánlivě mění. Systémy mohou udržovat pouze organizaci na molekulární úrovni, pokud je přidána energie. Například voda se bude vařit pouze tak dlouho, dokud budete držet pánev nad plameny. Přidáváte teplo, formu kinetické energie, abyste urychlili molekuly ve vodě. Pokud je zdroj tepla odstraněn, můžeme všichni uhodnoutže voda se postupně ochladí na pokojovou teplotu. Je to způsobeno entropií, protože molekuly vody mají tendenci využívat jejich nahromaděnou potenciální energii, uvolňovat teplo a skončit s nižší potenciální energií.

Teplota není jedinou transformací zapojenou do entropie. Změny vždy zahrnují přechod z nerovnováhy na rovnováhu, což je v souladu s přechodem na snižování pořadí. Například molekuly se vždy rozprostřely, aby jednotně vyplnily nádobu. Když kapejeme potravinářské barvivo v čiré sklenici vody, i když ho nemícháme, tato sjednocená koncentrace kapky se postupně rozprostírá, dokud nebude mít každá část vody stejnou hustotu barvy.

Další typ entropie, který má co do činění s viditelným pohybem (na rozdíl od neviditelného pohybu tepla), zahrnuje gravitaci. Pokud vložíme energii do systému, jako je paže a míč, zvedneme předmět, padá totard země. Zvýšená poloha má vyšší potenciální energii. Když objekt padá, přeměňuje se na kinetickou energii pohybu. Objekt vždy končí polohou nejnižší možné energie, jako je odpočinek na podlaze.

6 Entropie hodnotí množství poruchy, chápané jako změna tepla, z dřívějšího bodu do pozdějšího časového bodu. K tomu musí dojít v „uzavřeném“ systému, kde žádná energie nečiní nebo ven. Teoreticky to lze měřit, ale prakticky je velmi obtížné vytvořit absolutně uzavřený scénář. Ve výše uvedeném příkladu potravinového zbarvení může být některé z potravinového obarvení odpařování, samostatný proces od jednotného rozdělení solutu.