Cos’è l’entropia e a cosa serve

Ciao, benvenuto nel nostro blog, nell’articolo di oggi vediamo: Cos’è l’entropia e a cosa serve.

Si chiama entropia tendenza naturale dei sistemi a perdere l’ordine. Oggi questa parola, che deriva dal greco dove significa “girare”. È usato principalmente in senso figurato.

Il termine è stato coniato dal fisico tedesco Rodolfo Clausius nel 1850 quando osservò che, nei processi irreversibili, una piccola porzione di energia termica fuoriusciva dal sistema. Successivamente, la chimica, la matematica, la linguistica, la fisica e l’astrofisica, e persino l’informatica e l’ecologia, assunsero il termine per dargli significati diversi, ma sempre nel rispetto del principio che l’entropia si riferisce alla misura del disordine (o caos) verso cui tendono i sistemi. .

Ad esempio, in fisica, si riferisce al grado di irreversibilità raggiunto da un sistema dopo un processo in cui l’energia viene trasformata. In chimica, l’entropia si verifica nella formazione di composti, mentre in astrofisica l’entropia si verifica nei buchi neri. Nella teoria dell’informazione, questo è il nome dato all’incertezza che esiste in relazione a un insieme di dati. Per l’informatica, la casualità che i sistemi operativi o le applicazioni raccolgono per l’uso nella crittografia è anche chiamata entropia.

Cos’è l’entropia in fisica?

In questo ramo della scienza, l’entropia simboleggiato dalla lettera S e si riferisce al grado di equilibrio o, per meglio dire, a livello di tendenza al disordine che ha un sistema termodinamico e che riceve il nome di “variazione di entropia”. È interessante notare che quando la variazione di entropia è positiva significa che i componenti del sistema si spostano in uno stato di maggiore disordine rispetto a quando l’entropia è negativa.

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A sua volta, l’entropia è la chiave nella formulazione del seconda legge della termodinamica Secondo cui: “la quantità di entropia nell’universo tende ad aumentare con il tempo”. Ciò significa che, in un dato periodo di tempo, i sistemi tenderanno a diventare disordinati. Più il sistema è vicino all’equilibrio, più tenderà al caos, perché maggiore è l’equilibrio, maggiore è l’entropia.

L’entropia può anche essere chiamata l’energia disponibile che i sistemi producono quando fanno lavoro e si accumulano senza essere utilizzati.

Ad esempio, quando in un processo isotermico, cioè a parità di temperatura, un sistema passa da uno stato iniziale ad uno secondario, l’entropia (S2 – S1) sarà pari alla quantità di calore che il sistema scambia con il ambiente ( Q1 → Q2), diviso per la sua temperatura. Questo si traduce nella seguente equazione: S2 – S1 = (Q1→ Q2)/ T e nota che le uniche cose che possono essere calcolate sono le variazioni di entropia nel sistema e non i valori assoluti, perché l’unico momento in cui non c’è entropia è alla temperatura dello zero assoluto, che è 0 K o -273,16°C

Cos'è l'entropia e a cosa serve

entropia negativa

Entropia negativa, sintropia o negentropia è l’entropia che i sistemi rilasciano o esportano per mantenere bassi i loro livelli di entropia. Il primo ad usare questa definizione fu il fisico Erwin Schrödinger nel 1943.

Questo scambio di entropia è possibile solo nei sistemi aperti, che riescono a mantenere la loro naturale entropia grazie ai contributi di altri sottosistemi con cui sono in relazione. In questi casi, per il sistema aperto, entropia negativa significa resistenza sostenuta nei sottosistemi che consentono al sistema principale di riequilibrarsi. Nei sistemi chiusi, invece, non è possibile che il processo entropico si arresti da solo.

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Esempi di entropia

Alcuni esempi quotidiani di entropia sono:

Il rottura di un oggetto, ad esempio un vaso, che può essere interpretato come un sistema ordinato ed equilibrato con un grande potenziale entropico. La frantumazione di questo oggetto è intesa come un fatto naturale e temporaneo che non può avvenire con la stessa spontaneità.

Il decadimento radioattivo È un altro processo irreversibile in cui gli atomi instabili, altamente carichi di entropia, vengono resi stabili cambiando gli elementi, e in quel cambiamento espellono molta energia. Questo rilascio di energia è noto come radiazione.

la fine dell’universo. Sebbene non sia un processo quotidiano, è un concetto con cui molti avranno familiarità, poiché la teoria della “morte termica” esiste da diversi anni. Secondo i fisici che supportano questa ipotesi, l’entropia dell’universo in espansione raggiungerà, in un lontano futuro, un punto massimo in cui si equilibrerà producendo una cessazione del moto e il trasferimento di calore. Ciò non renderà possibile alcuna evoluzione o cambiamento poiché tutto sarà in un equilibrio troppo perfetto.

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