엔트로피 란?

엔트로피는 시스템이 높은 조직 상태에서 분자 수준에서 가장 낮은 조직 상태로 이동하는 경향을 설명합니다. 일상 생활에서 커피에 설탕을 넣거나 얼음 덩어리를 유리에 녹일 때마다 엔트로피가 어떻게 작동하는지 직관적으로 이해합니다. 엔트로피는 물질이 퍼지는 공간, 고체에서 액체로 또는 기체로의 상 변화 또는 위치에 영향을 줄 수 있습니다. 물리학에서 엔트로피는 열역학 제 2 법칙과 관련하여 더 큰 잠재적 에너지에서 더 적은 잠재적 에너지로의 변화를 수학적으로 측정 한 것입니다.

엔트로피는 "변환"을 의미하는 그리스어 단어에서 유래합니다. 이 정의는 사물이 왜 아무 이유없이 변화하는 것처럼 보이는지에 대한 통찰력을 제공합니다. 시스템은 에너지가 추가되는 한 분자 수준에서만 조직을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 화염에 팬을 대고있는 동안에 만 물이 끓습니다. 운동 에너지의 한 형태 인 열을 추가하여 물 속 분자의 속도를 높입니다. 열원이 제거되면, 우리 모두는 물이 점차 실온으로 냉각 될 것이라고 추측 할 수 있습니다. 이것은 물 분자가 축적 된 잠재적 에너지를 소모하고 열을 방출하며 낮은 잠재적 에너지로 끝나기 때문에 엔트로피 때문입니다.

엔트로피와 관련된 유일한 변형은 온도가 아닙니다. 변화는 항상 불균형에서 평형으로의 이동을 포함하며, 질서의 감소로 이동합니다. 예를 들어, 분자는 항상 용기를 균일하게 채우도록 퍼져 나갑니다. 우리가 깨끗한 물 한 잔에 식용 색소를 떨어 뜨릴 때, 우리가 그것을 젓지 않더라도 물의 모든 부분이 같은 색의 밀도를 가질 때까지 점적의 집중된 농도가 점차적으로 퍼집니다.

눈에 보이지 않는 열 운동과 반대로 보이는 운동과 관련된 또 다른 유형의 엔트로피에는 중력이 포함됩니다. 팔과 공 같은 시스템에 에너지를 넣지 않는 한 물체를 들어 올리면 땅을 향해 떨어집니다. 높은 위치는 잠재적 인 에너지가 더 높습니다. 물체가 떨어지면 운동의 운동 에너지로 변환됩니다. 물체는 항상 바닥에 기대는 것과 같이 가능한 가장 낮은 잠재적 에너지의 위치로 끝납니다.

보다 기술적 인 용어로 엔트로피는 시스템이 가장 낮은 잠재적 에너지에 도달 할 때 시스템에서 방출되는 에너지 양을 측정하는 특정 값입니다. 엔트로피는 열의 변화로 이해되는 장애의 양을 초기 시점에서 이후 시점으로 평가합니다. 이는 에너지 누출이없는 "폐쇄 된"시스템에서 발생해야합니다. 이론적으로는 측정 할 수 있지만 실제로는 완전히 닫힌 시나리오를 만드는 것은 매우 어렵습니다. 위에서 주어진 식용 색소 예에서, 식용 색소 용액 중 일부는 증발 될 수 있으며, 용질의 균일 한 분포와는 별개의 과정입니다.