¿Qué significa físicamente la entropía?

La entropía es obtener números de algo extraño sobre el calor.

La energía térmica es rara. Tiene diferentes reglas dependiendo de la dirección .

Primero, un par de definiciones. El trabajo es la integral de la fuerza a distancia. Es energía mecánica, como girar un rotor o empujar una caja. Es el esfuerzo puesto en mover cosas a escala macro . El calor es la energía cinética promedio de las moléculas. Está en una microescala y ocurre donde haya pérdidas por fricción o (algunas) reacciones químicas.

El trabajo se puede convertir perfectamente en calor. Piense en golpear los descansos en un automóvil. Es posible convertir el 100% de todo el trabajo en acelerar ese automóvil en calor.

Es imposible convertir perfectamente el calor nuevamente en energía mecánica. De hecho, podemos (en ciertas situaciones) calcular la cantidad máxima de trabajo posible para obtener de un sistema térmico.

Como ingenieros / científicos, nos gusta poner números a las cosas y etiquetar esos números. Entropía es el nombre dado a las pérdidas cuando intentas convertir el calor en trabajo. Se mide un poco diferente a la energía, pero este fue el proceso de pensamiento cuando se desarrolló la entropía (en mi opinión).

Puede haber mucha confusión sobre la entropía.

La entropía es fundamentalmente una medida de cuántas conformaciones diferentes puede tener un sistema .

El ejemplo clásico que la gente usa es una habitación con juguetes repartidos por todo el piso. La entropía no proviene de la disposición aleatoria de los juguetes, porque ¿quién puede decir que es aleatoria y no la disposición muy sistemática de acuerdo con un sistema que no entendemos? La entropía proviene del hecho de que los juguetes se pueden mover y reorganizar en millones de configuraciones diferentes en el piso.

Ahora imagina la habitación después de una limpieza completa. Recoges todos los juguetes, los arrojas a un cofre de juguetes y cierras la tapa. Los juguetes aún podrían moverse en un montón de conformaciones en el cofre, pero hay menos, por lo que hay menos entropía.

Aquí está la parte intuitiva. Supongamos que ordenó de una manera diferente. Usted compró algunos estantes, pasó la tarde maldiciendo a “esos bastardos suecos” que escribieron las instrucciones, perdió la llave hexagonal dos veces y finalmente levantó los estantes y les puso algunos juguetes. Este es en realidad un sistema con más entropía. Has creado más lugares para que vayan los juguetes y, por lo tanto, hay más conformaciones posibles que la sala puede tomar.

Un diccionario define la entropía como

Una cantidad termodinámica que representa la falta de disponibilidad de la energía térmica de un sistema para la conversión en trabajo mecánico, a menudo interpretada como el grado de desorden o aleatoriedad en el sistema.

Por ejemplo, el gas en un recipiente con volumen, presión y energía conocidos podría tener una enorme cantidad de configuraciones posibles de la colección de moléculas de gas individuales. En equilibrio, cada configuración instantánea del gas puede considerarse aleatoria. La entropía puede entenderse como una medida del trastorno dentro de un sistema macroscópico. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado nunca disminuye. Dichos sistemas evolucionan espontáneamente hacia el equilibrio termodinámico, el estado con máxima entropía. Los sistemas no aislados pueden perder entropía, siempre que la entropía de su entorno aumente al menos en esa cantidad. Dado que la entropía es una función del estado del sistema, un cambio en la entropía de un sistema está determinado por sus estados inicial y final. Esto se aplica si el proceso es reversible o irreversible. Sin embargo, los procesos irreversibles aumentan la entropía combinada del sistema y su entorno.

El concepto de entropía proviene de la segunda ley de la termodinámica … Las cuatro leyes que describen la disipación de calor o energía dentro del universo. El universo es un motor térmico. Al igual que cualquier otro motor, usará su “combustible” disponible para hacer el trabajo o hacer que las cosas sucedan.

En pocas palabras, la entropía implica la disipación del orden hacia el desorden. Cualquier gradiente tiende a nivelarse o suavizarse hasta que no haya una diferencia significativa de un lugar a otro o de vez en cuando.

Para superarlo localmente, la energía debe ser consumida por la descomposición de la estructura para acelerar aún más la producción general de entropía. Entonces, la vida en la Tierra puede tomar forma y funcionar a expensas del orden con el Sol … La entropía del Sol debe aumentar para que la entropía disminuya en el caso de la vida. El resultado neto es una mayor producción de entropía o desorden para el universo.

aleatoriedad en un sistema

ejemplo de agua helada y vapor

el hielo tiene la menor entropía entre las 3 ya que las moléculas no pueden moverse y solo vibran en una posición media.

el agua tiene una entropía mayor que el hielo pero menor que el vapor ya que las moléculas pueden moverse bastante.

el vapor tiene la mayor entropía ya que las moléculas se mueven muy fácilmente

por lo tanto, el azar en el vapor es más que en el agua que es más que en el hielo

espero que tengas la idea

salud,

En palabras: la cantidad de desorden o imprevisibilidad. En matemáticas: – C sum_i p_i log_b p_i, donde C es algo constante, log_b es log base b, p_i es la probabilidad de estar en el estado i. Para archivos binarios, C = 1 y b = 2. Para termodinámica, C = constante de Boltzmann y b = e.

La ecuación solo dice que la entropía máxima ocurre cuando todos los estados son equiprobables (como lanzar una moneda o un dado) y el mínimo ocurre cuando solo 1 estado está ocupado, log (1) → 0.

Es simplemente el desorden o la aleatoriedad del sistema.

El ejemplo cotidiano de nuestra vida diaria es el desorden o el desorden de su habitación, cuanto más desorden, mayor será la entropía.

En termodinámica, si agrega calor en cualquier sistema, aumentará la temperatura del sistema, por lo tanto, aumentará la energía cinética de las moléculas. Estas moléculas comenzarán a moverse más rápidamente por lo que crea desorden o aleatoriedad en el sistema y aumentará la entropía de ese sistema.

Entropía significa dispersión de materia y energía. Por ejemplo, cuando derrama un vaso de agua, aumenta su entropía (es decir, dispersa las moléculas). Considere el cambio de fase de la materia de sólido a líquido y de líquido a gas donde aumenta su entropía al dispersar las moléculas.

Cuando calienta un globo lleno de aire, aumenta el volumen de aire en el globo al alejar las moléculas.

Entropía significa desorden en el sistema o aleatoriedad en el sistema. Para una mejor comprensión, tome café caliente, cuando sale de la habitación se enfría naturalmente, pero si desea calentar el café usando la temperatura atmosférica, no puede calentarse solo porque es irreversible. La primera ley de la termodinámica establece que la energía del café era igual a ganar energía en la atmósfera, pero ganar energía en la atmósfera, no podemos devolverla debido a la irreversibilidad. La medida de irreversibilidad usando ENTROPY

La entropía es el estado eventual de una materia y energía calmada por la cual nada exige ninguna transferencia y / o cualquier otra cosa. Es un estado imperdonable de paz y tranquilidad sin fin, sin nadie que lo disfrute.

Es una propiedad del sistema muy desordenada. La mejor manera de describirlo es como una medida de aleatoriedad o caos del sistema. Otra forma de describirlo es como parte de la energía del sistema que no está disponible para realizar trabajos o pérdidas en el sistema debido a la disipación.