Entropie is een begrip uit de thermodynamica. Als de entropie van een systeem hoog is, betekent dit, dat de deeltjes en de energie heel erg willekeurig verdeeld zijn. Als de entropie laag is, betekent dit juist dat er een heel erg georganiseerde verdeling is van energie en deeltjes.
Entropie (S) is een basisbegrip in de thermodynamica. Het is, op het meest fundamentele niveau, een maat voor de waarschijnlijkheid van een bepaalde verdeling van microtoestanden (bewegingstoestanden van elementaire bouwstenen als atomen en moleculen), binnen een geïsoleerd fysisch systeem.
Critici van de terminologie stellen dat entropie geen maatstaf is voor 'wanorde' of 'chaos' , maar eerder een maatstaf voor de diffusie of verspreiding van energie naar meer microtoestanden.
Behoudswet. Wanneer de arbeid van alle krachten begrepen is in de potentiële energie, (wat onmogelijk is als er niet conservatieve krachten bij betrokken zijn) blijft die mechanische energie constant.
– Entropie wordt wel omschreven als 'mate van wanorde'. Of ook 'toevalligheid' of 'willekeur' of 'chaos'.
In de zin van verwarring: paniek of wanordeuw persoonlijke leven lijkt in totale verwarring te zijn geraaktSynoniemen een merrienest • anarchie • verwarring • wanorde • desorganisatie • wanorde • rommeligheid • chaos • chaoshem • gekkenhuis • pandemonium • waanzin • verwoesting • beroering • tumult • commotie • ...
Het tegenovergestelde van entropie is orde. Het is zo dat in een irreversibel proces de entropie toeneemt.
Energie kan van de ene vorm omgezet worden in de andere, maar verdwijnt nooit zomaar. Er zijn namelijk verschillende energievormen.De totale energie in een gesloten systeem verandert nooit!De totale hoeveelheid energie blijft gelijk.
Wiskundig gezien is de formule voor behoud van mechanische energie C = KE + PE, waarbij C staat voor een constante. Mechanische energie blijft behouden voor een conservatieve kracht, zoals zwaartekracht, maar niet voor een niet-conservatieve kracht, zoals wrijving. Mechanische energie kan van vorm veranderen.
De tweede wet van Newton: kracht verandert de snelheid
Samengevat komt de Tweede Wet van Newton hierop neer: een voorwerp in rust zal in beweging gebracht worden als er een kracht op werkt. een voorwerp in beweging zal versnellen, vertragen of van richting veranderen als er een resulterende kracht op werkt.
Tegenwoordig staat dit concept bekend als de entropietheorie: geordende toestanden zijn oneindig onwaarschijnlijk en elk systeem in het heelal bevindt zich van nature in een toestand van maximale wanorde, of beweegt zich daar naartoe .
Auteurs als Atkins definiëren thermodynamische entropie als “een maatstaf voor chaos” en de toestandsentropie neemt altijd toe naarmate chaos altijd toeneemt, zonder ooit “chaos” te definiëren.
Omdat ons universum hoogstwaarschijnlijk begon als een singulariteit – een oneindig klein, geordend punt van energie – dat uitdijde en voortdurend blijft uitdijen , groeit de entropie in ons universum voortdurend.
Entropie is een maatstaf voor de wanorde van een systeem . Entropie beschrijft ook hoeveel energie er niet beschikbaar is om werk te verrichten. Hoe wanordelijker een systeem en hoe hoger de entropie, hoe minder energie van een systeem beschikbaar is om werk te verrichten.
Iedereen heeft weleens gehoord van de wet van behoud van energie: je kunt verschillende vormen van energie, zoals warmte, bewegingsenergie of elektriciteit in elkaar omzetten, maar het totaal blijft altijd gelijk. Energie komt niet uit het niets, en verdwijnt nooit.
In termen van entropie kunnen we dit als volgt formuleren: de macroscopische toestand waarin het systeem uiteindelijk belandt, is de toestand met de hoogste waarschijnlijkheid – dus met het grootste aantal microscopische toestanden – dus de toestand met de hoogst mogelijke entropie.
Wet van behoud van mechanische energie: De totale hoeveelheid mechanische energie, in een gesloten systeem bij afwezigheid van dissipatieve krachten (bijv. wrijving, luchtweerstand), blijft constant . Dit betekent dat potentiële energie kinetische energie kan worden, of andersom, maar energie kan niet "verdwijnen".
Een vliegwiel is een roterende massa die kinetische energie opslaat. "Een vliegwiel, ook bekend als kinetische batterij, slaat elektriciteit op als kinetische energie. In plaats van chemische reacties zoals bij traditionele batterijen, gebruiken we een motor-generator en een spinnende rotor.
Gibbs vrije energie
, oftewel smelten kan zonder dat de vrije energie van het systeem verandert.
Zon, wind en aardwarmte zijn duurzame energiebronnen. Ze raken nooit op, veroorzaken geen luchtvervuiling en hebben zelf geen CO2-uitstoot.
De wet van behoud van energie stelt dat de totale energie van een geïsoleerd systeem constant blijft; men zegt dat deze in de loop van de tijd behouden blijft .
De eerste wet van de thermodynamica, ook wel eerste hoofdwet genoemd, stelt dat energie niet verloren kan gaan of uit het niets kan ontstaan. De wet staat algemeen bekend als de "wet van behoud van energie".
Het tegenovergestelde van entropie is negentropie . Het is een tijdelijke toestand waarin bepaalde dingen heter en beter georganiseerd zijn dan de omringende ruimte. Dit is de tweede wet van de thermodynamica: De tweede wet van de thermodynamica stelt dat de totale entropie van een geïsoleerd systeem altijd toeneemt in de loop van de tijd.
De formule om de entropie te berekenen is S = k ln(W) . Hierbij is S de entropie, k de constante van Boltzmann ( k = 1,38 10 -23 J/K* ) en W is het aantal microtoestanden.
Negentropie, gebruikt als betekenis van de inherente orde in een systeem, is gewoon jargon voor een echt concept . Alle systemen hebben een of andere graad van orde, dus het is gewoon een korte manier om te zeggen "de inherente orde in dit systeem".