Fizikte Entropi Ne Demek

Konusu 'Web Kütüphanesi' forumundadır ve Lavinia tarafından 20 Aralık 2014 başlatılmıştır.

  1. Fizikte Entropi Nedir

    Fen Bilimlerinin en ehemmiyetli yasası herşeyin yıprandığını söyleyen yasadır. Canlılar yaşlanır ve can verir, otomobiller paslanır ve evrendeki kargaşa artar. Bilim insanları düzensizliği Entropi isimi verilen nicelik ile ölçerler. Sistemlerdeki kargaşa arttıkça, entropi de artar. Bu vaziyet da yararlı (iş yapabilir) enerji miktarını azaltır. Yararsız enerjiyi (entropi) arttırır.

    Şayet bir sistem tamamı ile düzenli ise entropisi sıfır olabilir. Entropi, enerji gibi savunan bir özellik değildir. Bütün enerji değişimlerinde etraf ile sistemin entropi değişimlerinin toplamı her zaman pozitiftir. Bu da evrendeki toplam entropinin daimi artmasına yol açar. Sözgelimi Dünya’daki hayat Güneş’ten gelen Entropiyle beslenir. Nebatlar büyümeleri için ihtiyaç duyulanenerjiyi güneş ışığından aldıkları zaman evrene bir miktar düzen katılır ve bu nedenle entropi azalır. Ama Dünya’daki bu entropi(belirsizlik) azalması, bütün bir evrendeki entropi artışı yanında küçücük kalır Güneş’in yıpranma oranı, dünyamıza kattığı düzene göre çok büyüktür. Bir diğer örnek olarak yapboz verilebilir. Yapbozdaki resim, bilgiler birer birer yerine konulup entropi azaltılarak tekrar bir araya getirilebilir ancak resimde yine sağlanan düzen, yapbozu yapan kişiyi hayatta tutmak için evrenin başka bir yerinde ortaya çıkan düzensizlikten her zaman daha azdır. Kendimizi düşünürsek, yaşamak için ihtiyaç duyulan enerjiyi gıdalardan alırız, bu enerjinin kaynağı ise Güneş’teki yıpranma neticesi çıkan güneş ışığıdır. Bir sistemin -273.15 Centigrad derecede (0 Kelvin) entropisi sıfır olarak kabul edilir. Bu nokta referans noktası olarak alınır ve entropinin sıfır olduğu bu noktaya salt entropi denir ve termodinamiğin üçüncü yasası olarak dile getirilir. Evrenin sıcaklığı Big Bang’den günümüze dogru geldikce -273.15 Centigrad dereceye yaklaşma eğilimindedir. Big Bang den günümüze doğru oluşan bu değişimi, şu örnek çok iyi izah eder. Bir kadeh masadan düşüp kırıldığında, kadeh ve içindeki sıvının başlangıçtaki düzenliliği(simetrisi) bozulur. Yere düşüp parçalanan kadehin(asimetrik durum) zamanda, masanın üzerinde duran kadehten sonra geldiğini anlamak için bu süreci görmek gerekli değildir. Kırılan kadeh spontane birleşip dökülen sıvıyı da içine alarak masanın üstüne tekrar zıplayamaz, başka bir deyişle daha fazla düzensizlik daima sonraki zamandadır.
    Termodinamiğin ikinci yasasına göre entropi konusunda olarak şu bağıntı verilmiştir.
    dS=dQ/T (Buradaki q tersinir sistemler içindir. Tersinmez olaylar için q’yu tersinir q’ya dönüştürmek gerekir. Yani tersinir durumlarda entropi 0′a eşitken tersinmez durumlarda entropi 0′dan buyuktur. Ancak gerçek hayatta tersinir sistem yoktur, gerçek olan tersinmez işlemlerin ideallikten ne kadar uzak oladuğunu refere etmek için oluşturulmuş hayali bir işlemdir.)
    Bundan başka S<0 olma durumu olanaksızdır. Termodinamiğin ikinci yasasının değişik (ama eşdeğer) ifadelerinden birinde, izole bir sistemin entropisinin hiç bir zaman azalamayacağı belirtilir. “İzole” deyimi dışarıyla madde veya enerji alışverişinde bulunmayan sistem mananına gelmektedir.
    Klasik termodinamikte hacim, basınç, sıcaklık, enerji, ve entropi gibi kavramlar temel alınır. Diğer yandan termodinamik bu arada istatistiksel kavramlar kullanılarak da dile getirilebilir. Mekanik (klasik veya kuantum) yasalarının istatistikle birleştirilerek kullanılması sayesinde geliştirilen “istatistiksel mekanik” veya “istatistiksel termodinamik”, klasik termodinamiğin tarif ettiği ancak izah edemediği kimi olgulara derin izahlar getirmiştir. Bunlardan biri de entropi yasasıdır.