Entropija (grč. έντροπή, "obrt ka unutra"), u fizici, je mjera neuređenosti s kojom je energija uskladištena u nekome sustavu.[1]

Iz drugog zakona termodinamike proizlazi da se neki makroskopski procesi odvijaju samo u smjeru porasta entropije, i da im se nered i besciljnost povećavaju (disipativni sustavi). Budući da ne pokazuju smanjenje entropije, u makroskopskim procesima nije moguć obrat vremena, zbog čega je Arthur Eddington uveo pojam strijele vremena.[1] Ludwig Boltzmann formulirao je vezu između entropije (S) i vjerojatnosti (P) kao relaciju S = k · log P, gdje je k Boltzmannova konstanta.[1]

Entropija ima veliku ulogu u raznim oblastima. U informatici, entropija je mjera neodređenosti informacija; postupci obradbe informacija u kojima se gubi dio informacija analogni su termodinamičkim postupcima u kojima se entropija povećava.[1] Ekonomista Nikolas Georgesku-Regen pokazao je the značaj zakona o entropiji u polju ekonomije u svom radu Zakon entropije i procesi u ekonomiji.[2]

Entropija svemira se stalno povećava, što vodi toplotnoj smrti svemira.[3]

IstorijaUredi

 
Rudolf Klauzijus (1822–1888), pokretač koncepta entropije

Francuski matematičar Lazar Karno predložio je u svojoj publikaciji Osnovni principi ravnoteže i kretanja iz 1803. da u svakoj mašini ubrzanja i sudari pokretnih delova predstavljaju gubitke mementa aktivnosti. Drugim rečima, u svakom prirodnom procesu postoji nasledna tendencija ka disipaciji korisne energije. Nadograđujući se na ovaj rad, godine 1824. Lazarov sin Sadi Karno objavio je rad pod naslovom Razmišljanja o pokretačkoj snazi vatre u kome je postulirao da u svim toplotnim mašinama, kad god „kalorik” (što je sad poznato kao toplota) pada kroz temperaturnu razliku, rad ili sila kretanja mogu biti proizvedeni iz i delovanja njenog pada iz toplog do hladnog tela. On je napravio analogiju sa onim kako voda pada na vodeno kolo. To je bio jedan od ranih uvida u drugi princip termodinamike.[4] Karno je bazirao svoje gledište o toploti delom na „Njutnovskoj hipotezi” da su toplota i svetlo dva tipa neuništivih formi materije, koji se međusobno privlače i odbijaju, i delom na bazi gledišta Konta Ramforda koji je pokazao (1789) da se toplota može kreirati frikcijom kao pri izradi topova.[5] Karnot je zaključio da ako se telo radne supstance, kao što je telo pare, vrati u prvobitno stanje na kraju kompletnog ciklusa motora, da „do premene neće doći u stanju radnog tela”.

Prvi princip termodinamike, koji je Džejms Džul izveo iz eksperimenata sa toplotom i frikcijom 1843. godine, izražava koncept energije, i njene konzervacije u svim procesima. Prvi zakon, međutim, ne može da kvantifikuje efekte trenja i disipacije.

Tokom 1850-ih i 1860-ih, nemački fizičar Rudolf Klauzijus se suprotstavio pretpostavci da se ne dešava nikakva promena u radnom telu, i dao je toj „promeni” matematičku interpretaciju preispitujući prirodu inherentnog gubitka korisne toplote kada se vrši rad, tj. toplote proizvedene trenjem.[6] Klauzijus je opisao entropiju kao transformacioni kontekst, i.e. disipativna upotreba energije, termodinamičkog sistema ili radnog tela hemijske vrste tokom promene stanja.[6] Ovo je bilo u kontrastu sa ranijim gledištima, baziranim na teorijama Isaka Njutna, da je toplota bila neuništiva čestica koja je imala masu.

IzvoriUredi

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 entropija, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
  2. The Entropy Law and the Economic Process (1971), Harvard University Press)
  3. Lathia, R; Agrawal, T; Parmar, V; Dobariya, K; Patel, A (2015-10-20). "Heat Death (The Ultimate Fate of the Universe)". doi:10.13140/rg.2.1.4158.2485. 
  4. "Carnot, Sadi (1796–1832)". Wolfram Research. 2007. http://scienceworld.wolfram.com/biography/CarnotSadi.html. Pristupljeno 24. 2. 2010. 
  5. McCulloch, Richard, S. (1876). Treatise on the Mechanical Theory of Heat and its Applications to the Steam-Engine, etc.. D. Van Nostrand. 
  6. 6,0 6,1 Clausius, Rudolf (1850). On the Motive Power of Heat, and on the Laws which can be deduced from it for the Theory of Heat. Poggendorff's Annalen der Physick, LXXIX (Dover Reprint). ISBN 978-0-486-59065-3. 

Vidi jošUredi