Entropi - Hva er det, definisjon og konsept

Innholdsfortegnelse:

Entropi - Hva er det, definisjon og konsept
Entropi - Hva er det, definisjon og konsept
Anonim

Entropi, i fysikk, er en størrelse som måler forholdet mellom varmeenergi og temperatur, det vil si hvor mye nyttig energi det er i et system for å utføre arbeid.

Entropi har sitt utspring i studiene av termodynamikk for å forklare hvorfor visse fenomener som respekterer bevaring av energi ikke materialiserer seg i virkeligheten.

For å forklare det enkelt, la oss forestille oss et rom som er delt i to deler adskilt av en vegg. Anta nå at en av de to skilleveggene i rommet inneholder komprimert gass. Så hvis veggen skulle kollapse, ville gassen spre seg gjennom hele rommet.

Entropi i termodynamikk

Det var da Rudolf Clausius som hevet termodynamikkens andre lov: "Det er umulig for en autonom maskin uten hjelp fra et eksternt middel å overføre varme fra en kropp til en varmere."

Hvis vi fortsetter med det forrige eksemplet, kan vi se gassen utvide seg gjennom hele rommet, men vi kan ikke se den spontant komprimere bare til den ene siden.

Etter Clausius 'tilnærming fant Ludwig Boltzmann i 1877 en måte å uttrykke dette konseptet matematisk på og utviklet følgende formel:

Entropi i sin moderne definisjon

Entropi, i en mer moderne definisjon, kan forstås som antall ekvivalente mikrostater for samme makrostatus i et system. Det vil si på hvor mange mulige måter elementene kan plasseres slik at observatøren kan måle det samme makroskopisk.

Sett på en annen måte, måler entropi sannsynligheten for å finne en tilstand på grunn av mangfoldet av kombinasjoner som gir samme resultat.

Med andre ord er en tilstand med høy entropi en med stor sannsynlighet for forekomst. For eksempel for to tilfeldig kastede terninger er summen av 7 en høyere entropi-tilstand enn summen av 12.

Men hvordan er dette sannsynlighetssystemet knyttet til loven om termodynamikk som vi siterte i begynnelsen? Oppsummert at det som observeres er tilstanden til den største entropien.

Når vi går tilbake til eksemplet på gass, er sannsynligheten for at partiklene vil holde seg til den ene siden av rommet så uendelig liten at observatøren aldri vil se det.

Entropi og økonomi

Begrepet entropi kan brukes som et synonym for uorden som et økonomisk system har en tendens til når de nødvendige forskriftene ikke er etablert. Det vil si at uten noen statsinnblanding ville det økonomiske systemet, ifølge noen forfattere, ha en tendens til kaos, og føre til kriser som den vi observerte i den store lavkonjunkturen.

Det er på grunn av denne tendensen til entropi, sier noen analytikere at i møte med kriser som den i 2008, var det også nødvendig med en ekspansiv pengepolitikk av Federal Reserve. Hvis ikke, spekuleres det i at den amerikanske økonomien ville blitt mer berørt.