Definición de entropía

Definiremos la entropía como el índice de la cantidad de energía no disponible en un sistema termodinámico dado en un momento de su evolución.

Etimológicamente “entropía” surgió como palabra acuñada
del griego, de em (en - en, sobre, cerca de...) y sqopg (tropêe - mudanza, giro, alternativa, cambio, evolución...). El término fue usado primeramente en 1850 por el físico alemán Rudolf Julius Emmanuel Clausius.

La segunda ley fue desarrollada conjuntamente con las máquinas de vapor en 1824, por el físico francés Sadi Carnot. Carnot se dio cuenta que utilizar la energía para realizar un trabajo (mover materia en el espacio) dependía del gradiente de temperatura de la máquina, esto es, de la diferencia entre las partes más calientes y más frías de la misma. Según se realiza el trabajo, la diferencia de temperaturas disminuye. Aunque la energía total permanece constante, termina estando menos disponible para realizar más trabajo.

Así se distinguió entre energía disponible o libre, que puede ser transformada en trabajo y energía no disponible o limitada, que no puede ser transformada en él.

La idea de que la materia-energía de baja entropía es el recurso esencial natural, exige alguna explicación. Esto se puede estipular fácilmente con una breve exposición de las leyes de la termodinámica, según el adecuado símil tomado de Georgescu-Roegen. Considérese un reloj de arena. Es un sistema cerrado en el que no entra ni sale arena.


La cantidad de arena en el reloj es constante; la arena ni se crea ni se destruye en ese reloj. Esta es la analogía de la primera ley de la termodinámica: no hay creación ni destrucción de la materia-energía. Aunque la cantidad de arena en el reloj es constante, su distribución cualitativa está constantemente cambiando: la cavidad inferior se va llenando, mientras la cavidad superior se vacía. Esta es la analogía de la segunda ley de la termodinámica, en la que la entropía (que es la arena de la cavidad inferior) aumenta constantemente.

La arena de la cavidad superior (la baja entropía) es capaz de hacer un trabajo mientras cae, como el agua en la parte superior de una catarata. La arena en la cavidad inferior (alta entropía) ha agotado su capacidad de realizar un trabajo. El reloj de arena no puede darse la vuelta: la energía gastada no puede reciclarse, a menos que se emplee más energía en ese reciclaje que la que será desarrollada por la cantidad reciclada.

Para saber más:
Almacenamiento, emergía y transformidad

6 comentarios:

Anónimo dijo...

Excelente el ejemplo del reloj!!

Anónimo dijo...

Es una de las mejores analogías que he leído.
Gracias.

Anónimo dijo...

Muy buen ejemplo

Anónimo dijo...

hace como dos años que publicaron esto pero bueno, acabo de salir de una clase donde mi maestro dice que la entropia no es ela energia que no se puede utilizar... y eso es lo que yo entiendo :( jajaja

martinjaramillo dijo...

Las leyes de la termodinámica se cumplen en su campo, pero no son de aplicación Universal como se creyó cuando NO se sabía de los nuevos descubrimientos. El campo de las leyes de la termodinámica, como la entropía, son todos los procesos energéticos sin creación de energía y comprende todos los fenómenos físicos en los que no se presenta la creación de energía. Se debe hacer la aclaración de que hay dos tipos de sistemas cerrados: En los que hay creación de energía y en los que no hay creación de energía y en estos últimos se seguirán cumpliendo las Leyes de la Termodinámica.
Cuando Joule y sus colegas formularon el PRINCIPIO DE DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA por el año de 1.842, todavía ESTABA MUY DISTANTE el programa espacial, que con sus recientes exploraciones del sistema solar, viene dando cuenta de nuevos descubrimientos que evidencian la creación natural de energía por la acción de la gravedad. El descubrimiento más contundente, es el que se refiere a la causa de la intensa actividad volcánica de “Ío” el satélite de Júpiter; actividad térmica de la que se ha comprobado que se debe a la acción de las intensas mareas que se presentan en su suelo rocoso, debido a su cercana orbita al gigante planetario, cuya gravedad produce los movimientos tectónicos de placas y la intensa actividad de generación de energía térmica en su interior, evidenciando que es la gravedad la que crea esa energía térmica y por lo tanto contradiciendo la afirmación de que la energía no se crea.
“Cuando nuevos descubrimientos científicos cuestionan la validez de una ley o un viejo principio, la obligación de las autoridades científicas es reestudiar las leyes establecidas, y revisarlas a la luz de los nuevos descubrimientos y de los nuevos fenómenos observados, ya sea para reafirmar su validez o para modificarlas.
Por eso estamos recopilando EN: martinjaramilloperez@gmail.com correos electrónicos de interesados y de investigadores que estén de acuerdo con SOLICITAR RESPETUOSAMENTE A LAS AUTORIDADES CIENTÍFICAS reestudiar el PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA A LA LUZ DE LOS NUEVOS DESCUBRIMIENTOS”.
Estos conceptos hacen parte del libro: “Nueva Teoría sobre El Universo” que se publicará próximamente, si deseas una copia digital solicítala a: martinjaramilloperez@gmail.com con gusto te la enviamos.

Anónimo dijo...

Creo que tu profe tiene razon, yo entiendo que entropia es una medida de la degradacion de la energia del sistema a energia no transformable o que no se puede utilizar para generar trabajo, esto es, la medida de esa energia (que no se puede usar) en relacion al total de energia del sistema, , lo cual significaria que la entropia es la medida de nuestra posibilidad de producir trabajo gracias a la energia disponible para ello. Tal vez sea una sutileza ,pero tiene sus implicancias, pues la vida esta en juego. Tenemos energia potencial y energia cinetica habra que añadir energia impotente o dormida.