En termodinámica se define la entropía como una magnitud física que mide la cantidad de microestados asociados a un macroestado de un sistema termodinámico de equilibrio. Un sistema termodinámico es una parte del universo que se aísla para ser estudiado.
La entropía se puede relacionar con el grado de organización de un sistema, pues indica el grado de desorden del sistema. Además, la Real Academia Española (RAE) define la entropía como: “la magnitud termodinámica que mide la parte de la energía no utilizable para realizar trabajo y que se expresa como el cociente entre el calor cedido por un cuerpo y su temperatura absoluta”. También se puede interpretar a la entropía como una medida de la aleatoriedad de un sistema.
La entropía es una función de estado. Esto significa que es una magnitud física que depende solamente del estado inicial y el estado final de un sistema, pero no depende de cómo el sistema evolucionó entre ambos estados. Se dice coloquialmente que, la entropía no depende del camino recorrido entre ambos estados.
La entropía del universo (entropía del sistema + entropía del entorno) siempre aumenta. Por otro lado, la entropía de un sistema que evoluciona espontáneamente aumenta si el sistema está aislado. Un sistema aislado es un sistema que no intercambia masa ni energía (en forma de calor o trabajo) con su entorno.
Se suele asociar la entropía con el desorden, es decir, los sistemas tienden a reorganizarse de manera que su entropía aumente hasta llegar a una condición de equilibrio. Por ejemplo: cuando se rompe un plato de vidrio, los pedazos de plato no se vuelven a unir, el nuevo sistema tiene más desorden, y por lo tanto, más entropía.
Procesos reversibles o irreversibles
- Procesos reversibles. Si un proceso es reversible, la variación de la entropía del universo es cero. Un proceso es reversible cuando ocurre desde un estado de equilibrio hacia otro estado de equilibrio, atravesando sucesivos estados de equilibrio
- Procesos irreversibles. Si un proceso el irreversible, la variación de la entropía es mayor que cero, es decir, la entropía del universo aumenta. Un proceso es irreversible cuando ocurre desde un estado inicial hasta un estado final de manera que no se puede revertir.
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Origen del término “entropía”
En 1865, el físico y matemático alemán Rudolf Clausius introdujo el término entropía. Unos años antes, postuló que en cualquier sistema termodinámico irreversible se disipa una cierta cantidad de energía en forma de calor a través de la frontera del sistema. A esta energía térmica se le asoció la entropía.
El término “entropía” proviene de un vocablo griego que significa “evolución” o “transformación”. Esta magnitud física se simboliza con la letra S y es la pieza fundamental del segundo principio de la termodinámica. También se usa el término entropía en disciplinas como la teoría de la información, la ecología o la física para hacer referencia al desorden presente en un determinado sistema.
Neguentropía
La neguentropía o entropía negativa es aquella entropía que un sistema abierto aprovecha para mantener más baja su entropía y así disminuir el desorden.
El término fue acuñado por el físico francés Léon Brillouin como un antónimo de la palabra entropía. Además, estableció que un sistema viviente almacena e importa neguentropía.
Ejemplos de entropía en la naturaleza
- La erupción de un volcán.
- El agua cayendo de una cascada.
- El naufragio de un barco.
- La formación de arena en el mar.
- La formación de montañas, sierras y mesetas.
- La formación de piedra pómez.
- La formación de piedras.
- La formación de una fosa natural.
- Las consecuencias de un huracán.
- Un tornado.
- La formación de las llanuras.
- Los distintos niveles de profundidad del mar.
- Un maremoto.
- Un hielo derritiéndose en agua tibia.
- Un incendio forestal.
- Un rayo.
- Un sismo.
- Un terremoto.
- Una epidemia por bacterias.
- Una inundación.
- Una lluvia.
- Una ola golpeando.
- Una rama que se quema producto de un rayo.
- Una tormenta.
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Referencias
- “La Entropía Significado y Ejemplos” En: www.areaciencias.com Disponible en: https://www.areaciencias.com Consultado: 12 de octubre de 2022.
- “Cuatro cosas básicas sobre entropía que todo ecologista y/o interesado en el pico del petróleo, los límites del crecimiento y el colapso de la civilización debería conocer” En: www.15-15-15.org Disponible en: https://www.15-15-15.org Consultado: 12 de octubre de 2022.
- “Neguentropía” En: es.wikipedia.org Disponible en: https://es.wikipedia.org Consultado: 12 de octubre de 2022.
- “Neguentropía” En: definicion.de Disponible en: https://definicion.de Consultado: 12 de octubre de 2022.
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