Betekenis van entropie (wat is het, concept en definitie)

Wat is Entropy:

Zoals entropie de bekende natuurlijke neiging om het verlies van de orde in een systeem. Het woord als zodanig komt van het Griekse ἐντροπία (entropie), wat letterlijk 'terug' betekent, hoewel het tegenwoordig in verschillende figuurlijke betekenissen wordt gebruikt.

De term entropie werd in eerste instantie bedacht door de Duitse natuurkundige Rudolf Clausius toen hij opmerkte dat bij elk onomkeerbaar proces altijd een kleine hoeveelheid thermische energie buiten de systeemgrens ging. Sindsdien wordt de term gebruikt in de meest uiteenlopende kennisdisciplines, zoals natuurkunde, scheikunde, wiskunde, astrofysica, taalkunde, informatica of ecologie, om te verwijzen naar de mate van wanorde die een systeem bouwen.

Zo verwijst entropie in de natuurkunde bijvoorbeeld naar de mate van onomkeerbaarheid die in een thermodynamisch systeem wordt bereikt na een proces waarbij energie wordt getransformeerd. In de chemie verwijst het daarentegen naar de entropie die wordt waargenomen bij de vorming van een chemische verbinding. In Astrophysics verwijst het naar de entropie die wordt waargenomen in zwarte gaten. In theorieën van informatie, entropie is de onzekerheid heeft ten opzichte van een dataset. Terwijl het in Computing verwijst naar de willekeur die wordt verzameld door een besturingssysteem of een applicatie voor gebruik in cryptografie.

Entropie in thermodynamica

Op het gebied van thermodynamica staat entropie bekend als de fysische grootheid die het deel van de energie meet dat niet kan worden gebruikt om werkzaamheden uit te voeren en daardoor verloren gaat. Zo zal in een geïsoleerd systeem altijd een kleine hoeveelheid energie buiten het systeem worden afgevoerd. Deze waarde groeit als zodanig altijd in de loop van een natuurlijk proces. In die zin beschrijft entropie de onomkeerbaarheid van thermodynamische systemen. Als u bijvoorbeeld een ijsblokje bij kamertemperatuur in een glas water legt, zal de kubus na een paar minuten in vloeibare toestand gaan, omdat de temperatuur zal stijgen, terwijl het water zal afkoelen, totdat beide thermisch evenwicht bereiken. Dit komt omdat het universum de neiging heeft om energie gelijkmatig te verdelen, dat wil zeggen om de entropie te maximaliseren.

Negatieve entropie

Als negatieve entropie of neguentropie wordt het de entropie genoemd die een systeem exporteert om de entropie laag te houden. Ter compensatie van het afbraakproces waaraan elk systeem in de loop van de tijd onderhevig is, slagen sommige open systemen erin hun natuurlijke entropie te behouden dankzij de bijdragen van de andere subsystemen waarmee ze verband houden. Dus in het open systeem veronderstelt negatieve entropie een weerstand die wordt gehandhaafd in de bijbehorende subsystemen waardoor het het entropische systeem opnieuw in evenwicht kan brengen, in tegenstelling tot het gesloten systeem, waarin het entropische proces niet vanzelf kan stoppen.