エントロピーとは何ですか？

エントロピーは、システムがより高い組織の状態から分子レベルで最も低い組織の状態に移行する傾向を表しています。日々の生活の中で、コーヒーに砂糖を注いだり、ガラスでアイスキューブを溶かしたりするたびに、エントロピーがどのように機能するかを直感的に理解します。エントロピーは、物質が広がる空間、その位相が固体から液体、ガス、またはその位置に影響を与える可能性があります。物理学では、エントロピーは、熱力学の第2の法則に関連する、より大きなポテンシャルエネルギーからより低いポテンシャルエネルギーへの変化の数学的測定です。この定義は、理由もなく物事が一見変化する理由についての洞察を与えてくれます。システムが追加されている限り、システムは分子レベルでのみ組織を維持できます。たとえば、炎の上に鍋を保持している限り、水は沸騰します。水中の分子をスピードアップするために、運動エネルギーの形態である熱を加えています。熱源が除去された場合、私たちは皆推測できます水が約室温に徐々に冷却されること。これは、水分子が蓄積されたポテンシャルエネルギーを使い果たし、熱を放出し、ポテンシャルエネルギーを低くする傾向があるため、エントロピーによるものです。

エントロピーに関与する唯一の変換は温度ではありません。変化は、常に不均衡から平衡への移動を伴い、順序の減少に移行することと一致しています。たとえば、分子は常に容器を均一に満たすために広がります。透明な一杯の水で食物の着色を滴下すると、たとえそれをかき混ぜなくても、水のすべての部分が同じ色の密度があるまで、その団結した濃度の滴が徐々に広がります。

目に見える運動に関係する別のタイプのエントロピー（目に見えない熱の動きとは対照的に）には重力が伴います。腕やボールのようなシステムにエネルギーを入れない限り、オブジェクトを持ち上げて、それはtowarに落ちますD地面。上昇した位置は、ポテンシャルエネルギーが高くなります。オブジェクトが落ちると、動きの動きエネルギーに変換されます。オブジェクトは常に、床に休むなど、可能な最低のポテンシャルエネルギーの位置になります。

より技術的な用語では、エントロピーは、最低ポテンシャルエネルギーに落ち着くときにシステムで放出されるエネルギーの量を測定する特定の値です。エントロピーは、以前の時点から後の時点まで、熱の変化として理解される障害の量を評価します。これは、エネルギーが出入りする「閉じた」システムで発生する必要があります。理論的には、それは測定できますが、実際には絶対に閉じたシナリオを作成することは非常に困難です。上記の食品着色例では、食品着色溶液の一部が蒸発している可能性があり、溶質の均一な分布とは別のプロセスです。