Mit jelent pontosan az entrópia? Mit jelent az ha megváltozik egy rendszer entrópiája?

entrópia: az anyag rendezettsége.

minél magasabb egy anyag entrópiája, annál rendezetlenebb az állapota.

egy szilárd anyag alacsony entrópiájú, mert az atomjai kötöttek, nem mozoghatnak szabadon. ha ezt a szilárd anyagot hevítjük, az atomok egyre szabadabban mozognak, nő az entrópiája, majd amikor megolvad, végül gáz halmazállotba kerül, az entrópiája a maximálisra nő, mert az atomjait immár nem köti semmi, semmi nem gátolja a mozgásukban.

egy gyakorlati példa:

iskolai szünet az órák között. a gyerekek szabadon rohangálnak az udvaron, a kerytésen kívül semmi nem gátolja a mozgásukat - magas a stzabdsági fokuk, magas a gyerektömeg entrópiája.

becsengetnek, a tanulók sorakoznak - lecsökken a mozgásterük (a mozgási szabadságuk) - csökken az entrópiájuk, de még van valamennyi, mert a sorban tetszés szerinti helyet foglalnak el.

bevonulnak az osztályba, ki- ki leül a helyére - a szabad mozgás teljesen megszűnik, az entrópájuk a minimálisra csökken, már csak annyi a mmozgási szabadságuk, hogy a szék melyik szélén ülnek :)

nos, nagyon röviden (és elnagyoltan!) - ez az entrópia.

Ebből a szempontból az entrópia a rendezettség mértékének is felfogható.

annak idején, amikor az első energi egyenleteket felírták, felvetődött az a probléma, az egyenletekből olyan folyamatok is következnek, amik a valóságban nem játszódnak le. Vegyünk egy guruló szekeret. Ha elkezdjük fékezni, akkor a mozgási energiája hőenergiává (melegszenek a fékek), és hangenergiává (csikorog) alakul. Erre szépen fel is lehet írni az energiaegyenletet. Csakhogy ha csak ezt az egyenletet nézzük, nem tudván, hogy mi van mögötte, akkor felmerül a kérdés, hogy ha melegítünk valamit, meg jó hangosan rákiabálunk, akkor miért nem kezd el mozogni? Hiszen az egyenlőségjel ezt is lehetővé teszi.

A probléma így inkább mókásnak tűnik, de véresen komoly. Ha az egyenletből nem látszik, hogy mi történik, akkor az elméleti kutatás nem lehetséges, mert nem tudható, hogy mi fog történni.

Az a gondolat született, hogy különböző energiák azért nem tudnak korlátlanul egymásba átalakulni, mert vannak rendezettebb energiaformák és vannak kevésbé rendezettek és a folyamatok csak az egyre nagyobb rendetlenség irnyába tudnak haladni.

Persze lehetséges ezzel ellentétes irányű folyamat is, hiszen a gőzgép is hőből csinál mozgást, de ehez plussz energia befektetés szükséges, illetve egy tágabb rendszer entrópiája valójában nő. Azaz a gőzgép is úgy csinál a hőből rendezettebb mozgási energiát, hogy közben egy csomó entrópianövekedéssel járó folyamat is zajlik, mint maga az égés, a füsgáz áramlása, a csövek elvízkövesedése, anyagfáradás stb.

Maga a rendetlen azonbam matematikailag még mindíg megfoghatatlan, ezért alkották meg az entrópia nevű mennyiséget, amely matematikailag már megfogható, lehet vele számolni.

Visszatérve az első válaszloló példájára, azaz a gyerekekre, a szünet végén a gyerekek entrópiája ugyan csökken, de ez csak úgy tud végbemenni, hogy a tanárok tesznek ezért, megdolgoznok érte, némileg nő a zilálság a fejükben (egyre idegesebbek, fáradttabbak lesznek), azaz az egész iskola entrópiája bizony nő.