Termodinamik hakkında konuşurken, entropi. Bir sistemin entropisi, termodinamik veya kapalı bir sistemde bulunmayan ve sıklıkla sistemin bozukluğunun bir ölçüsü olarak da düşünülen bir tür enerji ölçüsüdür. Sistemin ısısında tersine çevrilebildiği veya sistemin sıcaklığıyla tersine çevrilebildiği sürece, herhangi bir değişiklikle doğrudan değişen sistemin durumunun bir özelliğidir.
Bu yazıda size entropi hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız ve size günlük yaşamdan bazı örnekler vereceğiz.
Entropinin tanımı
Kapalı bir termodinamik sistemde bulunmayan enerjinin ölçüsü olduğunu biliyoruz. Entropiyi kullanmanın yollarından biri, bir sistemin bozukluğunu ölçmektir. Demek ki, bir sistem içindeki kaos entropi ile olur. Normalde, sıcaklık arttıkça veya azaldıkça, bir sistemi oluşturan moleküllerde ve atomlarda büyük değişiklikler olur.
Entropiyi daha basit terimlerle tanımlarsak, bunun evrendeki madde ve enerjinin nihai bir hareketsiz tekdüzelik durumuna indirgenmesi olduğunu söyleyebiliriz.
temel özellikleri
Bakalım entropinin içerdiği temel özellikler neler? Üç ana özelliği vardır. Bunlardan biri, bir sisteme ısı verildiğinde, bunun sonucunda sıcaklığın da artmasına bakılmaksızın, sistemin entropisinin artmasıdır. Yani, ısı verdiğimiz herhangi bir sistemde, sistemin entropisi artar.
Bir ekosisteme ısı getirdiğimizde, sıcaklık değişsin veya değişmesin, bu ısı reddedildiğinde entropi azalır. İçinde Adyabatik olan tüm süreçlerde entropi değeri zamanla sabit kalır. Entropinin nasıl ölçüleceği çok dikkatli yapılmalıdır. Ve ölçüldüğünde, keyfi kararlar alınmalı ve bazılarından kaçınılabilir. Örneğin, entropi oranı olarak adlandırılan taneciklik birimi, ancak diğer bazı sınırlamalar aşılamaz.
Bunu daha iyi açıklığa kavuşturmak için bir örnek verelim. Entropi değişmez olduğu için meydana gelen belirli olayların nasıl tanımlanacağına dair bir seçim yapmak zorunda kalırsak, aynı nesneyi aynı şekilde tanımlayabiliriz. Bu, genel sınırlamadan daha büyük bir sınırlamadır ve entropiyi ölçmek için, tedavi edilecek sorunun alanının bilinmesi gerektiği genel olarak kabul edilmektedir.
Ancak entropiyi son derece basit bir fonksiyon olarak tanımlayabiliriz. Sadece bir logaritması ve ilgili belirli özelliklere sahip olan şeylerin sayısı vardır.
Entropinin özellikleri
Günlük deneyimlerimizde entropinin en önemli özelliklerini tanımlamaya başlayacağız. Ağırlığı olmayan bir şey olarak sunulabilir ve dünyamızdaki her şeye akabilir. Bir uzay bölgesine atıfta bulunan bir cisimdeki madde miktarı ile ilgili olan ve temelde bir madde olarak ele alınabilen bir özelliktir. Böylece, entropi, ters veya doğrudan biriken bir madde alanına dağıtılabilir. Ayrıca çıkarılabilir, sıkıştırması açılabilir veya başka bir nesneye aktarılabilir. Bu şekilde onu kendi enerjimizle ilişkilendirebiliriz.
Entropinin bir nesnenin durumunu önemli ölçüde değiştirdiğini biliyoruz. Bir malzeme miktarı az olduğunda soğuk olarak algılanır. Maddi efsane gittikçe daha fazla entropi içeriyorsa, miktar sıcak talep olarak bile algılanabilir. Bu nedenle, tüm termal yönlerde temel bir rol oynadığını ve bu etkilerin nedeni olarak kabul edilebileceğini biliyoruz. Bu önlem olmadan sıcaklık veya ısı olmaz. Normalde homojen bir gövdeye yayılma eğilimindedir ve kendini hacim içinde aşağı yukarı hızla ve tekdüze bir şekilde otomatik olarak yok eder.
Bu süreçte entropinin en sıcaktan en soğuk cisme doğru aktığını görebiliriz. Gümüş, bakır, elmas ve alüminyum gibi iyi iletken maddeler ile kötü iletken olan ve ahşap, plastik veya hava gibi daha yavaş akmasını sağlayan maddeler vardır. Günlük yaşamda onu aktarmak için iyi iletkenler kullanırken, yalıtkan olarak kötü iletkenler kullanırız.
Bir enerji santralinin ısıtma bobininde büyük miktarda entropi üretilir. Ayrıca bir yağ yakıcının alevinde ve bir disk fren sisteminin sürtünme yüzeylerinde de meydana gelirler. Büyük bir miktarın üretildiği bir başka yer de sürekli hareket halinde olan bir sporcunun kaslarıdır. Aynı şey beyinde de geçerlidir. Düşündüğümüzde, büyük miktarda entropi üretilir.
Sıcaklık ve doğa
Doğada her durumda üretimin gerçekleştiğini pratik olarak biliyoruz. Bir değişimin olduğu her durumda, ilgili entropi vardır. Sahip olduğu en şaşırtıcı özellik, ister küçük ister büyük miktarlarda olsun, yaşamda gerçekleşen hemen hemen tüm süreçlerde ortaya çıkmasıdır. Şu anda bilinen bir mekanizma yoktur, entropi miktarı üretildikten sonra yok edilemez. Mevcut toplam miktar yalnızca artabilir ve asla azalmaz.
Entropi üreten hiçbir süreç, geri dönüşü olmayan bir sistem olduğu için bu enerjiyi geri döndüremez. Bu, vücudun başlangıç durumuna geri dönebileceği anlamına gelmez, sadece bu miktardaki ısının vücudunuzu terk ettiği anlamına gelir. Arttığı ama azalmadığı iddiası termodinamiğin ikinci yasasında bulunan şey budur. Entropiyi biriktirecek yer yoksa, vücudun başlangıç durumuna dönmesi mümkün değildir.
Gördüğünüz gibi tarif etmesi oldukça zor bir özellik ama günlük olarak çok kullanışlı. Umarım bu bilgilerle bu konu hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.