We leggen uit wat entropie is, waar negatieve entropie uit bestaat en enkele voorbeelden van deze evenwichtsgraad van een systeem.
Wat is entropie?
Infysiek we spreken van entropie (meestal gesymboliseerd met de letter S) om te verwijzen naar de mate van evenwicht van een thermodynamisch systeem, of liever, naar het niveau van neiging tot wanorde (entropievariatie). Wanneer een positieve entropieverandering optreedt, raken de componenten van een systeem in een staat van grotere wanorde dan wanneer een negatieve entropie optreedt.
Entropie is een sleutelconcept voor de tweede wet van de thermodynamica, die stelt dat "de hoeveelheid entropie in de universum heeft de neiging toe te nemen in de weer”. Of wat hetzelfde is: bij voldoende tijd zullen systemen tot wanorde neigen. Dit potentieel voor wanorde zal groter zijn naarmate het systeem dichter bij evenwicht is. Hoe hoger het evenwicht, hoe hoger de entropie.
Er kan ook worden gezegd dat entropie de berekening is van de interne energie van een systeem die niet nuttig is om werk te doen, maar bestaat en zich ophoopt in een bepaald systeem. Dat is deEnergie overschot, wegwerp.
Wanneer een systeem overgaat van een initiële toestand naar een secundaire toestand, in een isotherm proces (van gelijke temperatuur-), zal de entropieverandering (S2 - S1) gelijk zijn aan de hoeveelheid warmte om het systeem uit te wisselen met deomgeving , (Q1 → Q2), gedeeld door de temperatuur. Dit wordt uitgedrukt door de volgende vergelijking:
S2 - S1 = (Q1 → Q2) / T
Dit toont aan dat de entropievariaties alleen kunnen worden berekend in a systeem en geen absolute waarden.Het enige punt waar de entropie nul is, is het absolute nulpunt (0 K of -273,16 ° C).
negatieve entropie
Negatieve entropie, syntropie of negentropie is die entropie die een systeem exporteert of vrijgeeft om zijn entropieniveaus laag te houden.
Dit concept is in 1943 ontwikkeld door de natuurkundige Erwin Schrödinger en later overgenomen door verschillende wetenschappers.
Voorbeelden van entropie
Enkele alledaagse voorbeelden van entropie zijn:
- Het breken van een bord. Als we de plaat begrijpen als een geordend en uitgebalanceerd systeem, met een hoog entropisch potentieel, zullen we zien dat de fragmentatie in stukken een natuurlijke, tijdelijke gebeurtenis is die niet spontaan in de tegenovergestelde richting plaatsvindt.
- Radioactief verval. Dit proces, ook onomkeerbaar, leidt tot:atomen onstabiele en hoge entropische belasting om stabieler te worden (wisselend element). Om dit te doen, laten ze grote hoeveelheden energie vrij, wat we straling noemen.
- Het einde van universum. De hedendaagse natuurkunde heeft gewaarschuwd voor een theorie van het einde van het universum, genaamd 'hittedood', die stelt dat de entropie in het universum op een gegeven moment een evenwicht zal bereiken, een punt van maximale entropie aan het einde van het universum. beweging en warmteoverdrachten, waarmee er geen verdere evolutie of verandering van welke aard dan ook zal zijn.