Kami menjelaskan apa itu entropi, apa yang terdiri dari entropi negatif dan beberapa contoh tingkat keseimbangan suatu sistem.
Apa itu entropi?
Difisik kita berbicara tentang entropi (biasanya dilambangkan dengan huruf S) untuk merujuk pada tingkat keseimbangan sistem termodinamika, atau lebih tepatnya, tingkat kecenderungannya untuk tidak teratur (variasi entropi). Ketika perubahan entropi positif terjadi, komponen sistem masuk ke keadaan tidak teratur yang lebih besar daripada ketika entropi negatif terjadi.
Entropi adalah konsep kunci untuk Hukum Kedua Termodinamika, yang menyatakan bahwa “jumlah entropi dalam semesta cenderung meningkat pada cuaca”. Atau apa yang sama: diberikan periode waktu yang cukup, sistem akan cenderung tidak teratur. Potensi gangguan ini akan semakin besar semakin dekat sistem ke kesetimbangan. Semakin tinggi kesetimbangan, semakin tinggi entropi.
Dapat juga dikatakan bahwa entropi adalah perhitungan energi internal suatu sistem yang tidak berguna untuk melakukan kerja, tetapi ada dan terakumulasi dalam suatu sistem tertentu. Itu adalahEnergi kelebihan, sekali pakai.
Ketika suatu sistem berpindah dari keadaan awal ke keadaan sekunder, dalam proses isotermal (sama suhu), perubahan entropi (S2 - S1) akan sama dengan jumlah panas untuk menukar sistem denganlingkungan , (Q1 → Q2), dibagi dengan suhunya. Hal ini diungkapkan oleh persamaan berikut:
S2 - S1 = (Q1 → Q2) / T
Ini menunjukkan bahwa variasi entropi hanya dapat dihitung dalam a sistem dan bukan nilai mutlak.Satu-satunya titik di mana entropi nol adalah pada nol mutlak (0 K atau -273,16 ° C).
Entropi negatif
Entropi negatif, sintropi, atau negentropi adalah entropi yang diekspor atau dilepaskan sistem untuk menjaga tingkat entropi tetap rendah.
Konsep ini dikembangkan oleh fisikawan Erwin Schrödinger pada tahun 1943 dan kemudian diadopsi oleh berbagai sarjana.
Contoh entropi
Beberapa contoh entropi sehari-hari adalah:
- Pecahnya sebuah piring. Jika kita memahami lempeng sebagai suatu sistem yang teratur dan seimbang, dengan potensial entropi yang tinggi, kita akan melihat bahwa fragmentasinya menjadi potongan-potongan adalah peristiwa alami dan sementara yang tidak terjadi secara spontan dalam arah yang berlawanan.
- peluruhan radioaktif. Proses ini, juga ireversibel, menyebabkanatom tidak stabil dan beban entropis tinggi menjadi lebih stabil (perubahan elemen). Untuk melakukan ini, mereka melepaskan sejumlah besar energi, yang kita sebut radiasi.
- Akhir dari semesta. Fisika kontemporer telah memperingatkan teori akhir alam semesta, yang disebut "kematian panas", yang menyatakan bahwa entropi di alam semesta pada suatu saat akan mencapai keseimbangan, titik entropi maksimum di akhir alam semesta. pergerakan dan perpindahan panas, yang dengannya tidak akan ada evolusi atau perubahan lebih lanjut dalam bentuk apa pun.