Entropy là gì?

Entropy mô tả xu hướng các hệ thống đi từ trạng thái tổ chức cao hơn sang trạng thái tổ chức thấp nhất ở cấp độ phân tử.Trong cuộc sống hàng ngày của bạn, bạn trực giác hiểu cách thức hoạt động của entropy bất cứ khi nào bạn đổ đường vào cà phê hoặc làm tan chảy một khối đá trong ly.Entropy có thể ảnh hưởng đến không gian mà một chất lan truyền, pha của nó thay đổi từ chất rắn sang chất lỏng sang khí hoặc vị trí của nó.Trong vật lý, entropy là một phép đo toán học về sự thay đổi từ năng lượng tiềm năng lớn hơn, liên quan đến định luật nhiệt động thứ hai.Định nghĩa này cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về lý do tại sao mọi thứ dường như biến đổi mà không có lý do.Các hệ thống chỉ có thể duy trì tổ chức ở cấp độ phân tử miễn là thêm năng lượng.Ví dụ, nước sẽ chỉ sôi miễn là bạn giữ một cái chảo trên ngọn lửa.Bạn đang thêm nhiệt, một dạng động năng, để tăng tốc các phân tử trong nước.Nếu nguồn nhiệt được loại bỏ, tất cả chúng ta đều có thể đoán rằng nước sẽ dần dần nguội đến nhiệt độ phòng.Điều này là do entropy, bởi vì các phân tử nước có xu hướng sử dụng năng lượng tiềm năng tích lũy của chúng, giải phóng nhiệt và cuối cùng với năng lượng tiềm năng thấp hơn. Nhiệt độ không phải là sự biến đổi duy nhất liên quan đến entropy.Những thay đổi luôn liên quan đến việc chuyển từ mất cân bằng sang trạng thái cân bằng, phù hợp với việc chuyển sang giảm trật tự.Ví dụ, các phân tử luôn trải ra để lấp đầy một thùng chứa.Khi chúng ta nhỏ giọt màu thực phẩm trong một ly nước trong vắt, ngay cả khi chúng ta không khuấy nó, sự tập trung của sự sụt giảm sẽ dần dần lan ra cho đến khi mọi phần nước có cùng mật độ màu.Một loại entropy khác có liên quan đến chuyển động có thể nhìn thấy (trái ngược với chuyển động vô hình của nhiệt) liên quan đến trọng lực.Trừ khi chúng ta đặt năng lượng vào một hệ thống, như một cánh tay và một quả bóng, bằng cách giữ một vật thể, nó rơi xuống đất.Một vị trí nâng cao có năng lượng tiềm năng cao hơn.Nó được chuyển đổi thành động năng của chuyển động khi vật rơi.Đối tượng luôn kết thúc với vị trí năng lượng tiềm năng thấp nhất có thể, chẳng hạn như nghỉ ngơi trên sàn. Về mặt kỹ thuật hơn, entropy là một giá trị cụ thể đo lường mức độ năng lượng được giải phóng trong một hệ thống khi nó lắng xuống tiềm năng thấp nhấtnăng lượng.Entropy đánh giá lượng rối loạn, được hiểu là sự thay đổi về nhiệt, từ thời điểm trước đó đến thời điểm sau đó.Điều này phải xảy ra trong một hệ thống khép kín, nơi không có rò rỉ năng lượng vào hoặc ra.Về mặt lý thuyết, điều đó có thể được đo lường, nhưng thực tế rất khó để tạo ra một kịch bản hoàn toàn đóng.Trong ví dụ màu thực phẩm được đưa ra ở trên, một số dung dịch màu thực phẩm có thể bay hơi, một quá trình riêng biệt từ sự phân bố đồng đều của chất tan.