Wat is entropie?

Entropie beschrijft de neiging van systemen om van een staat van hogere organisatie naar een staat van de laagste organisatie op moleculair niveau te gaan.In uw dagelijkse leven begrijpt u intuïtief hoe entropie werkt wanneer u suiker in uw koffie giet of een ijsblokje in een glas smelt.Entropie kan de ruimte beïnvloeden waarin een stof zich verspreidt, de faseverandering van vaste stof naar vloeistof naar gas of zijn positie.In de fysica is entropie een wiskundige meting van een verandering van grotere naar minder potentiële energie, gerelateerd aan de tweede wet van de thermodynamica.

Entropie komt van een Griekse woord betekenis, transformatie.Deze definitie geeft ons inzicht in waarom dingen zonder reden transformeren.Systemen kunnen de organisatie alleen op moleculair niveau behouden zolang energie wordt toegevoegd.Water kookt bijvoorbeeld alleen zolang je een pan over vlammen vasthoudt.Je voegt warmte toe, een vorm van kinetische energie, om de moleculen in het water te versnellen.Als de warmtebron wordt verwijderd, kunnen we allemaal raden dat het water geleidelijk zal afkoelen tot ongeveer kamertemperatuur.Dit komt door entropie, omdat de watermoleculen de neiging hebben om hun geaccumuleerde potentiële energie te gebruiken, warmte vrij te geven en te eindigen met een lagere potentiële energie.

Temperatuur is niet de enige transformatie die betrokken is bij entropie.De veranderingen omvatten altijd van het overstappen van onevenwicht naar evenwicht, consistent met het verplaatsen naar afnemende volgorde.Moleculen verspreiden zich bijvoorbeeld altijd om een container uniform te vullen.Wanneer we kleurstof in een helder glas water druppelen, zelfs als we het niet roeren, zal die verenigde concentratie van een druppel zich geleidelijk verspreiden totdat elk deel van het water dezelfde kleurdichtheid heeft.

Een ander type entropie dat te maken heeft met zichtbare beweging (in tegenstelling tot de onzichtbare beweging van warmte) omvat de zwaartekracht.Tenzij we energie in een systeem stoppen, zoals een arm en een bal, door een object omhoog te houden, valt het naar de grond.Een verhoogde positie heeft een hogere potentiële energie.Het wordt omgezet in kinetische energie van beweging terwijl het object valt.Het object eindigt altijd met de positie van de laagst mogelijke potentiële energie, zoals rusten tegen de vloer.

In meer technische termen is entropie een specifieke waarde die meet hoeveel energie in een systeem wordt vrijgegeven wanneer het zich vestigt in het laagste potentieelenergie.Entropie beoordeelt de hoeveelheid wanorde, begrepen als een verandering in warmte, van een eerder punt tot een later tijdstip in de tijd.Dit moet gebeuren in een gesloten systeem, waar geen energie lekt in of uit.Theoretisch kan dat worden gemeten, maar praktisch is het erg moeilijk om een absoluut gesloten scenario te creëren.In het hierboven gegeven voorbeeld van kleurstoffen kan een deel van de oplossing voor kleurstof in kleur verdampen, een apart proces van de uniforme verdeling van een opgeloste stof.