Ентропија

Термодинамика
Класична Карнотова топлотна машина
Гране Класична • Статистичка • Хемијска • Равнотежа / Неравнотежа
Закони Нулти • Први • Други • Трећи
Системи Стање Једначина стања • Идеални гас • Реални гас • Агрегатна стања • Равнотежа • Контролисана запремина • Инструменти Процеси Изобарни • Изохорски • Изотермски • Адијабатски • Изентропски • Изенталпијски • Квазистатички • Политропски • Слободна експанзија • Реверзибилност • Иреверзибилност • Ендореверзибилност Циклуси Топлотни матори • Топлотне пумпе • Термална ефикасност
Особине система Термодинамички дијаграми • Интензивне и екстензивне величине Функције стања Температура / Ентропија • Увод у ентропију • Притисак / Запремина • Хемијски потенцијал / Број честица • Квалитет паре • Редуковане особине Процесне функције Рад • Топлота
Особине материјала Специфични топлотни капацитет  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Компресибилност  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Термална експанзија  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$ База података особина
Једначине Карнотова теорема • Клаузијусова теорема • Фундаментална релација • Једначина стања идеалног гаса • Максвелове релације • Онсагерове реципрочне релације • Бридгманове термодинамичке једначине • Табела термодинамичких једначина
Потенцијали Слободна енергија • Слободна ентропија Унутрашња енергија ${\displaystyle U(S,V)}$ Енталпија ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Хелмхолцова слободна енергија ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Гибсова слободна енергија ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$

Ентропија (грч. έντροπή, "обрт ка унутра"), у физици, је мјера неуређености с којом је енергија ускладиштена у некоме суставу.^[1]

Из другог закона термодинамике произлази да се неки макроскопски процеси одвијају само у смјеру пораста ентропије, и да им се неред и бесциљност повећавају (дисипативни сустави). Будући да не показују смањење ентропије, у макроскопским процесима није могућ обрат времена, због чега је Артхур Еддингтон увео појам стријеле времена.^[1] Лудwиг Болтзманн формулирао је везу између ентропије (С) и вјеројатности (П) као релацију С = к · лог П, гдје је к Болтзманнова константа.^[1]

Ентропија има велику улогу у разним областима. У информатици, ентропија је мјера неодређености информација; поступци обрадбе информација у којима се губи дио информација аналогни су термодинамичким поступцима у којима се ентропија повећава.^[1] Економиста Николас Георгеску-Реген показао је тхе значај закона о ентропији у пољу економије у свом раду Закон ентропије и процеси у економији.^[2]

Ентропија свемира се стално повећава, што води топлотној смрти свемира.^[3]

Француски математичар Лазар Карно предложио је у својој публикацији Основни принципи равнотеже и кретања из 1803. да у свакој машини убрзања и судари покретних делова представљају губитке мемента активности. Другим речима, у сваком природном процесу постоји наследна тенденција ка дисипацији корисне енергије. Надограђујући се на овај рад, године 1824. Лазаров син Сади Карно објавио је рад под насловом Размишљања о покретачкој снази ватре у коме је постулирао да у свим топлотним машинама, кад год „калорик” (што је сад познато као топлота) пада кроз температурну разлику, рад или сила кретања могу бити произведени из и деловања њеног пада из топлог до хладног тела. Он је направио аналогију са оним како вода пада на водено коло. То је био један од раних увида у други принцип термодинамике.^[4] Карно је базирао своје гледиште о топлоти делом на „Њутновској хипотези” да су топлота и светло два типа неуништивих форми материје, који се међусобно привлаче и одбијају, и делом на бази гледишта Конта Рамфорда који је показао (1789) да се топлота може креирати фрикцијом као при изради топова.^[5] Карнот је закључио да ако се тело радне супстанце, као што је тело паре, врати у првобитно стање на крају комплетног циклуса мотора, да „до премене неће доћи у стању радног тела”.

Први принцип термодинамике, који је Џејмс Џул извео из експеримената са топлотом и фрикцијом 1843. године, изражава концепт енергије, и њене конзервације у свим процесима. Први закон, међутим, не може да квантификује ефекте трења и дисипације.

Током 1850-их и 1860-их, немачки физичар Рудолф Клаузијус се супротставио претпоставци да се не дешава никаква промена у радном телу, и дао је тој „промени” математичку интерпретацију преиспитујући природу инхерентног губитка корисне топлоте када се врши рад, тј. топлоте произведене трењем.^[6] Клаузијус је описао ентропију као трансформациони контекст, и.е. дисипативна употреба енергије, термодинамичког система или радног тела хемијске врсте током промене стања.^[6] Ово је било у контрасту са ранијим гледиштима, базираним на теоријама Исака Њутна, да је топлота била неуништива честица која је имала масу.

• Други закон термодинамике
• Трећи закон термодинамике
• Магнетно хлађење