Entropi - Vad är det, definition och koncept

Innehållsförteckning:

Anonim

Entropi, i fysik, är en storlek som mäter förhållandet mellan värmeenergi och temperatur, det vill säga hur mycket användbar energi det finns i ett system för att utföra arbete.

Entropi har sitt ursprung i studierna av termodynamik för att förklara varför vissa fenomen som respekterar bevarande av energi inte realiseras.

För att förklara det enkelt, låt oss föreställa oss ett rum som är uppdelat i två delar åtskilda av en vägg. Antag nu att en av de två partitionerna i rummet innehåller komprimerad gas. Så om väggen skulle kollapsa skulle gasen spridas genom hela rummet.

Entropi inom termodynamik

Det var då Rudolf Clausius som tog upp termodynamikens andra lag: "Det är omöjligt för en autonom maskin utan hjälp av ett externt medel att överföra värme från en kropp till en varmare."

Om vi ​​fortsätter med det föregående exemplet kan vi se att gasen expanderar genom hela rummet, men vi kan inte se att den bara komprimerar spontant till ena sidan.

Efter Clausius tillvägagångssätt hittade Ludwig Boltzmann 1877 ett sätt att uttrycka detta koncept matematiskt och utvecklade följande formel:

Entropi i sin moderna definition

Entropi, i en modernare definition, kan förstås som antalet motsvarande mikrostatus för samma makrostat i ett system. Det vill säga på hur många möjliga sätt kan elementen placeras så att observatören kan mäta samma sak makroskopiskt.

Sett på ett annat sätt mäter entropi sannolikheten att hitta ett tillstånd på grund av mångfalden av kombinationer som ger samma resultat.

Med andra ord är ett tillstånd med hög entropi ett med stor sannolikhet för förekomst. Till exempel, för två slumpmässigt kastade tärningar är summan av 7 ett högre entropistillstånd än summan av 12.

Men hur är detta sannolikhetssystem relaterat till lagen om termodynamik som vi citerade i början? Sammanfattningsvis är att det som observeras är tillståndet av största entropi.

Om vi ​​går tillbaka till exemplet på gas är sannolikheten att dess partiklar kommer att hålla fast vid ena sidan av rummet så oändligt liten att observatören aldrig kommer att se den.

Entropi och ekonomi

Begreppet entropi kan användas som en synonym för oordning som ett ekonomiskt system tenderar till när de nödvändiga reglerna inte har fastställts. Det vill säga utan statligt ingripande skulle det ekonomiska systemet, enligt vissa författare, tenderar till kaos, vilket skulle leda till kriser som den vi observerade under den stora lågkonjunkturen.

Det är på grund av denna tendens till entropi, säger vissa analytiker att inför en kris som den 2008 var det också nödvändigt med en expansiv penningpolitik av Federal Reserve. Om inte, spekuleras det att den amerikanska ekonomin skulle ha påverkats mer.