Entrópia - mi ez, definíció és fogalom

Az entrópia a fizikában egy olyan nagyságrend, amely méri a hőenergia és a hőmérséklet kapcsolatát, vagyis mennyi hasznos energia van egy rendszerben a munka elvégzéséhez.

Az entrópia a termodinamika tanulmányaiból származik, hogy megmagyarázzák, miért nem valósulnak meg bizonyos, az energia megőrzését tiszteletben tartó jelenségek a valóságban.

Egyszerű magyarázatként képzeljünk el egy szobát, amely két részre van osztva, amelyeket fal választ el. Tegyük fel, hogy a szoba két részének egyike sűrített gázt tartalmaz. Tehát, ha a fal összeomlik, a gáz elterjedt az egész szobában.

Entrópia a termodinamikában

Ekkor Rudolf Clausius vetette fel a termodinamika második törvényét: "Lehetetlen, hogy egy autonóm gép, külső tényező segítsége nélkül, egy testből a meleget átadja egy melegebbé."

Vagyis az előző példával folytatva láthatjuk, hogy a gáz az egész helyiségben terjeszkedik, de nem láthatjuk, hogy spontán csak az egyik oldalára tömörül.

Clausius megközelítése után Ludwig Boltzmann 1877-ben megtalálta a módját ennek a koncepciónak a matematikai kifejezésére, és a következő képletet dolgozta ki:

Az entrópia a mai definíciójában

Az entrópia, korszerűbb meghatározásban, a rendszer azonos makrostátumához tartozó egyenértékű mikropozíciók számaként értelmezhető. Vagyis hány lehetséges módon helyezhetők el az elemek, hogy a megfigyelő ugyanazt tudja makroszkóposan mérni.

Másképp szemlélve az entrópia az állapot megtalálásának valószínűségét méri az azonos eredményt adó kombinációk sokasága miatt.

Más szavakkal, a nagy entrópiával rendelkező állapot nagy valószínűséggel fordul elő. Például két véletlenszerűen feldobott kocka esetében a 7 összege magasabb entrópia állapot, mint a 12 összege.

De hogyan kapcsolódik ez a valószínűségi rendszer a termodinamika törvényéhez, amelyet az elején idézettünk? Összefoglalva: a megfigyelt a legnagyobb entrópia állapota.

Visszatérve a gáz példájára, annak a valószínűsége, hogy részecskéi a szoba egyik oldalára tapadnak, olyan végtelenül kicsi, hogy a megfigyelő soha nem fogja látni.

Entrópia és gazdaságosság

Az entrópia fogalma a rendellenesség szinonimájaként használható, amelyre a gazdasági rendszer hajlamos, ha a szükséges szabályozás még nem jött létre. Vagyis állami beavatkozás nélkül a gazdasági rendszer egyes szerzők szerint káoszra hajlamos, ami olyan válságokhoz vezet, mint amilyeneket a nagy recesszió idején észleltünk.

Néhány elemző szerint ennek az entrópiára való hajlamnak köszönhető, hogy a 2008-ashoz hasonló válságokkal szemben a Federal Reserve-nek expanzív monetáris politikára is szükség volt. Ha nem, akkor feltételezik, hogy az USA gazdaságát jobban érintették volna.