Entropa

Selitämme sinulle, mikä entropia on, mikä on negatiivinen entropia, ja joitain esimerkkejä järjestelmän tästä tasapainotasosta.

1. Mikä on entropia?

Fysiikassa puhutaan entropiasta (jota yleensä symbolisoidaan kirjaimella S) viittaamaan termodynaamisen järjestelmän tasapainoasteeseen tai pikemminkin sen tasoon taipumus häiriöihin (entropian variaatio). Siten, kun tapahtuu positiivinen entropian variaatio, järjestelmän komponentit pyrkivät enemmän häiriöihin kuin silloin, kun tapahtuu negatiivinen entropia.

Entropia on avainkäsite termodynamiikan toiselle laille, jonka mukaan entropian määrällä maailmankaikkeudessa on taipumus kasvaa ajan myötä. Tai mikä on samaa: riittävän ajanjakson aikana järjestelmillä on taipumus häiriöihin . Ja tämä häiriöpotentiaali on suurempi siinä määrin kuin järjestelmä on lähempänä tasapainoa. Mitä suurempi tasapaino, sitä suurempi entropia.

Voitaisiin myös sanoa, että entropia ei ole muuta kuin järjestelmän sisäisen energian laskeminen, joka ei ole hyödyllinen suoritettaessa Se toimii, mutta se on olemassa ja kertyy tietyssä järjestelmässä, eli ylimääräinen energia, kertakäyttöinen.

Siten, kun järjestelmä siirtyy alkutilasta toissijaiseen tilaan, isotermisessä prosessissa (saman lämpötilan), entropiasta tulee yhtä suuri kuin lämmön määrä, joka vaihda järjestelmä ympäristön kanssa jaettuna sen absoluuttisella lämpötilalla. Tämä ilmaistaan ​​seuraavan yhtälön mukaan:

S2 S1 = Q1 2 / T

Tämä osoittaa, että järjestelmässä voidaan laskea vain entropian variaatiot, ei absoluuttisia arvoja. Ainoa piste, jossa entropia on nolla, on absoluuttinen nolla (0 K tai -273, 16 C).

Se voi palvella sinua: Entalpia.

1. Negatiivinen entropia

Negatiivinen entropia, sintrop a, enguentrop a, on mekanismi, jolla järjestelmä pitää välttämättömän entropian tasonsa vakaana eli rappeutuneena viemällä tiettyjä entropiamarginaaleja muihin vastaaviin alajärjestelmiin.

Eli järjestelmä voi vähentää epävarmuustekijöitään niin kauan kuin se muuttaa omaa rakennettaan.

Tämän konseptin kehitti fyysikko Erwin Schrdindinger vuonna 1943, ja myöhemmin useat tutkijat jatkoivat sitä.

1. Entropiaesimerkkejä

Joitakin päivittäisiä esimerkkejä entropiasta ovat:

• Levyn rikkoutuminen . Jos ymmärrämme lautasen säännölliseksi ja tasapainoiseksi järjestelmäksi, jolla on korkea entrooppinen potentiaali, näemme, että sen sirpaloituminen paloiksi on luonnollinen väliaikainen tapahtuma, jota ei tapahdu spontaanisti vastakkaiseen suuntaan.
• Radioaktiivinen hajoaminen Tämä prosessi, myös peruuttamaton, johtaa epävakaisiin atomeihin ja korkeaan entrooppiseen varaukseen, jolloin niistä tulee paljon vakaampia versioita itsestään (muuttuvat elementit). Tätä varten heidän on ensin vapautettava maailmankaikkeudelle suuria määriä energiaa, mitä me kutsumme säteilyksi.
• Vanhuus ja kuolema . Olemassa olemisen väistämätöntä todellisuutta edustaa asteittainen entropian lisääntyminen järjestelmässä, joka on ihmiskehomme. Lopulta nämä entropian tasot saavuttavat suurimman mahdollisen ja kehomme epäonnistuu: omalla kulumisellaan, sairauksilla, tehdyillä virheillä jne. Ja näihin tapahtumiin tulee kuolema, järjestelmän loppu.
• Universumin loppu Nykyfysiikka on varoittanut maailmankaikkeuden lopputeoriasta, koska entropia kertyy ja kertyy ajan myötä, kunnes se on kaoottinen toiminnassa ja johtaa liikkeen ja epävakauden lopettamiseen: maailmankaikkeuden täydelliseen kuolemaan lämpöhäviö