Entropia ¿Qué es? Ejemplos Aprende Facil - Areaciencias (2022)

La palabra entropía procede del griego (θτρωπη) y significa evolución o transformación, es una medida del desorden.

Mayor entropía significa mayor desorden.

Menor entropía significa más orden.

El término entropía se puede utilizar en Física, Química, Psicología, de forma filosófica, en las Empresas, etc.

Lógicamente la entropía que nosotros estudiaremos es aquella relacionada con la física y la química.

Indice de Contenidos

Entropía Significado

La entropía es una «propiedad de estado» en la que importa solamente el estado inicial y final, independientemente del camino recorrido para pasar de uno a otro.

Entropia ¿Qué es? Ejemplos Aprende Facil - Areaciencias (1)

La entropía no se define en valores absolutos, se miden cambios (incrementos = Δ) entre uno y otro estado entrópico.

Pongamos algún ejemplo para que te queda mucho más claro.

Primero un sistema reversible y luego un sistema irreversible (sistema que no puede volver al estado inicial).

Ejemplos de Entropía

Tenemos una habitación ordenada = Sistema Inicial. Ahora la desordenamos, tiramos la ropa, muebles, etc.

Hemos cambiado el sistema inicial y ahora tengo un sistema final = habitación desordenada.

Si quieres colocar las cosas para que esté la habitación ordenada te costará más o menos trabajo, en función de lo desordenada que acabara la habitación.

(Video) Exergía

Más desordenada implica que necesito más trabajo para volver a ordenarla (volver al estado inicial).

La habitación al principio tenía muy poco entropía, ya que estaba bastante ordenada, pero después del proceso (desordenarla) aumentó la entropía.

Entropia ¿Qué es? Ejemplos Aprende Facil - Areaciencias (2)

Cuanto más he variado el sistema inicial (habitación ordenada), más trabajo me costará volver al estado inicial, más entropía tengo en mi habitación o más desorden.

No solo es más difícil volver al estado inicial cuanto más lo cambio, sino que además tendremos menos posibilidades de volver el sistema (habitación) al estado inicial.

Incluso pudiera ser que nunca lograra volver al estado inicial, la habitación igual de ordenada que al principio, esto ocurre en los sistemas llamados «Irreversibles».

Los estados irreversibles aumentan la entropía.

Los estados que hemos cambiado mucho, tienen mucha entropía.

Variación pequeña del estado inicial = poco entropía tenemos en el estado final.

Variación muy grande del estado inicial = gran entropía tenemos en el estado final.

Si un sistema experimenta un gran aumento de la entropía en el proceso de cambio, el sistema se vuelve irreversible.

Un ejemplo de Sistema Irreversible.

Rompemos un plato, el plato roto tendrá una gran entropía por que es irreversible, ya no podremos dejarlo como estaba al principio.

Del plato nuevo al roto se experimenta un gran aumento de la entropía.

Freír un huevo es otro proceso irreversible.

Hay una ley fundamental de la Naturaleza que dice que en todo proceso natural la entropía crece.

Por lo tanto, la entropía, se trata de una cantidad que no decrece en ningún proceso físico, y que por lo general crece, dando lugar a procesos que reciben el nombre de irreversibles, porque no se pueden deshacer, no es posible volver al estado de entropía anterior, dado que ésta no puede decrecer.

(Video) 💪 ENTROPÍA, ENTALPÍA, ENERGÍA INTERNA, VOLUMEN y MASA de un Sistema Termodinámico [ENTRA y APRENDE]

Veamos un ejemplo más físico y real de un sistema irreversible.

Si echamos una gota de tinta en agua observamos cómo ésta se difunde hasta que toda el agua se vuelve de color uniforme.

Lo que jamás veremos es que las partículas de tinta se reúnan de nuevo en una gota separada del agua.

Al cambiar el sistema inicial echando la gota de tinta, hemos aumentado tanto la entropía del sistema, que se vuelve irreversible.

Entonces….

¿Cómo Medimos la entropía?

La manera de utilizarla es medirla en nuestro sistema inicial, es decir, antes de cambiar el sistema, y volverla a medir al final del proceso que sufrió el sistema.

Es importante señalar que la entropía no está definida como una cantidad absoluta S (símbolo de la entropía), sino lo que se puede medir es la diferencia entre la entropía inicial de un sistema Si y la entropía final del mismo Sf.

Es por eso que la fórmula de la entropía sería:

ΔS= incremento de entropía = Sf – Si.

No tiene sentido hablar de entropía sino en términos de un cambio en las condiciones de un sistema.

La Entropía en la Química y La Física

Si hablamos de la entropía en química, podríamos decir que es el desorden que tienen las moléculas en un sistema.

Un ejemplo:

Entropia ¿Qué es? Ejemplos Aprende Facil - Areaciencias (3)

¿Qué Estado Tiene más Entropía?

Pues lógicamente el gas, por que tiene sus moléculas más desordenadas.

Además si calentamos el gas, sabemos que las moléculas adquieren mayor velocidad, están más desordenadas, o lo que es lo mismo al aumentar la temperatura aumentamos la entropía.

Otro ejemplo: Imagina un bote de perfume y pulverizamos sobre una esquina de una habitación.

El perfume no sólo permanecerá en ese rincón de la habitación.

(Video) Teoría del aprendizaje significativo AUSUBEL

Las moléculas de perfume acabarán llenando la habitación.

El perfume pasó de un estado ordenado a un estado de desorden, extendiéndose por toda la habitación y aumentando su entropía.

Bueno ahora llevemos el término de entropía a la física, mejor a la parte de la física llamada termodinámica, que es la que se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energía.

En termodinámica, podemos definir la entropía como la «energía no aprovechable» para realizar un trabajo.

Es decir, una energía que está ahí, pero que no podemos utilizar.

¿Y eso por qué?.

No podemos transformar el 100% del calor en energía aprovechable.

El primer principio de la termodinámica dice que la energía ni se crea ni se destruye entonces…

Si yo pongo en contacto un líquido caliente con uno frío, el calor pasa al liquido frío calentándolo y el caliente se enfría.

Si ahora quiero volver el sistema del líquido inicial caliente, desde el sistema frio, no se puede hacer de forma espontánea, necesitamos una fuente de energía externa, pero además la energía necesaria para volver el liquido caliente a su estado inicial es mayor que la que energía que cedió al frío.

¿Qué ha pasado?

Pues que hay una pérdida de energía que necesitamos aportar para volver al estado inicial, esta perdida de energía, o energía que necesitamos para volver al estado inicial es la entropía.

La 2ª ley establece la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas.

En todo proceso, perderemos algo de energía, en forma de calor, que se utilizará para elevar la temperatura de algún componente de la máquina, o de su entorno, y no podremos aprovechar.

La naturaleza establece que el total de energía asociada con una fuente térmica nunca puede ser transformada íntegra y completamente en trabajo útil.

De aquí que todo el trabajo se puede convertir en calor pero no todo el calor puede convertirse en trabajo.

De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio.

(Video) Programas de reforzamiento

Si aceptamos que se cumple la 1ª ley, quiere decir que si toda la energía no se ha convertido tenemos que aceptar la existencia de una magnitud física llamada entropía, aquella energía que no se ha convertido totalmente en trabajo útil.

El físico Rudolf Clausius, a raíz del trabajo pionero del ingeniero militar francés Sadi Carnot sobre la máxima eficiencia de los motores térmicos, el fue el primero en determinar la «entropía» y dar una definición cuantitativa (de cantidad).

Fue capaz de poner una fórmula para la entropía.

Según Clausius, el cambio de entropía ΔS de un sistema termodinámico que absorbe una cantidad de calor ΔQ a una temperatura absoluta T es simplemente la relación entre los dos:

ΔS = ΔQ / T

Enunciado de Kelvin

No existe ningún dispositivo que, operando por ciclos, absorba calor de una única fuente (E.absorbida), y lo convierta íntegramente en trabajo (E.útil).

Si te das cuenta en termodinámica la entropía y el calor están muy relacionados, por eso la entropía tiene la siguiente unidad, que definimos:

La unidad de la entropía es un joule por kelvin (J/K).

¿Qué es?.

Es el aumento de entropía de un sistema que recibe una cantidad de calor de 1 joule, a la temperatura termodinámica constante de 1 kelvin, siempre que en el sistema no tenga lugar ninguna transformación irreversible.

Para dejar un poco más claro de cara a la física y la química, la entropía os dejamos este video:

Un Poco de Historia de la Entropía

El concepto de entropía aparece con Rudolf Clausius como parte del razonamiento con el que se enfrenta al problema de encontrar una expresión matemática para describir todas las transformaciones de un cuerpo ante un intercambio de calor entre ese cuerpo y otro o con el exterior.

Trata de esclarecer las relaciones de calor y energía en lo que el mismo denomina “principio de equivalencia de las transformaciones de energía” y al cual le asigna, al menos, dos significados; “el trabajo puede transformarse en calor y recíprocamente”, y “el calor no puede pasar de sí mismo de un cuerpo frío a uno caliente”.

Clausius encuentra que el calor cedido por un cuerpo, es equivalente a la variación de calor que contenga el cuerpo, más el trabajo que realice el cuerpo durante la modificación en el arreglo de las partículas del cuerpo.

El nombre de entropía fue designado por Clausius para dar sentido a un proceso que ocurre con la energía, como él describe

“…propongo llamar a la cantidad S la entropía del cuerpo tomando la palabra griega transformación (θτρωπη).

(Video) 3 leyes termodinámicas

El diseño que yo he armado con la palabra entropía lo hice de manera que se asemejara tanto como fuera posible a la palabra energía”.

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FAQs

¿Qué es la entropía y ejemplo? ›

Algunos ejemplos cotidianos de entropía son: La ruptura de un plato. Si entendemos el plato como un sistema ordenado y equilibrado, con un alto potencial entrópico, veremos que su fragmentación en pedazos es un suceso natural, temporal, que no sucede de manera espontánea en sentido inverso.

¿Qué es la entropía fácil? ›

Intuitivamente, la entropía es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte de la energía por unidad de temperatura que no puede utilizarse para producir trabajo. La función termodinámica entropía es central para el segundo principio de la termodinámica.

¿Qué es la entropía para niños? ›

La palabra entropía procede del griego (θτρωπη) y significa evolución o transformación, es una medida del desorden. – Mayor entropía significa mayor desorden. – Menor entropía significa más orden.

¿Qué es la entropía negativa ejemplos? ›

La entropía negativa es una energía que al entrar dentro de cualquier tipo de sistema, sea un sistema abierto o un sistema cerrado, los cuáles conoceremos más adelante, elimina la tendencia hacia el desorden, atacando directamente la desinformación y el caos.

¿Qué en entropía? ›

Como entropía se conoce, en el área de termodinámica, la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para realizar trabajo y que, en consecuencia, se pierde. Así, en un sistema aislado, siempre una pequeña cantidad de energía se disipará fuera del sistema.

¿Qué es la entropía en los seres vivos? ›

Denominó como entropía (del griego ἐντροπία, evolución o transformación) a una magnitud física que permite conocer la parte de la energía que no es capaz de producir movimiento, osea, la energía perdida. Además, predijo que esta magnitud, en cualquier proceso natural, existiría inevitablemente.

¿Qué estudia la entropía? ›

La entropía puede ser la magnitud física termodinámica que permite medir la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema. Esto quiere decir que dicha parte de la energía no puede usarse para producir un trabajo. Se entiende por entropía también a la medida del desorden de un sistema.

¿Cómo se genera la entropía? ›

La entropía (S) es una magnitud termodinámica definida originalmente como criterio para predecir la evolución de los sistemas termodinámicos. En todo proceso irreversible, el desorden del sistema aumenta y por lo tanto, la entropía aumenta. Si el proceso es reversible, la variación de entropía es nula.

¿Cuáles son las características de la entropía? ›

Propiedades de la entropía

Es una propiedad que tienen que ver con la cantidad de materia que hay en un cuerpo lo cual se refiere a una región del espacio y puede ser tratada básicamente como una sustancia. De esta manera, la entropía se puede distribuir en un área de la materia, acumularse de manera inversa o directa.

¿Quién inventó la entropía? ›

Lo que importa es que Rudolf Clausius, en 1850, inventa una cantidad a la que llama "entropía" (palabra tomada del griego cuyo significado está relacionado con transformación) para satisfacer ciertos requerimientos matemáticos de la termodinámica, con unas propiedades bastante atípicas para ser una cantidad física.

¿Quién tiene mayor entropía? ›

La entropía de los gases es mayor que la de los líquidos, y la de estos mayor que la de los sólidos.

¿Cuál es la ley de la entropía? ›

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

¿Qué es entropía sinonimos? ›

Entropía es sinónimo de desorden. El concepto apareció en la física del siglo XIX para designar la capacidad de un sistema termodinámico para aumentar su energía en forma de calor mientras mantiene su temperatura; esa energía no se podrá emplear en realizar un trabajo útil por el sistema.

¿Qué es la entropía emocional? ›

La entropía es un concepto que viene de la física, pero puede tener más en común con la psicología de lo que piensas, ya que, la entropía psicológica hace referencia al desorden y a la cantidad de incertidumbre que hay en un sistema.

¿Qué es la entropía en química? ›

Actualmente la entropía desde el punto de vista molecular se define como una función de estado que es una medida de cuánta energía poseen los átomos y las moléculas, la entropía se simboliza con la letra “S” escrita en mayúscula.

¿Cómo se mide la entropía? ›

Sin embargo, como la entropía de un sistema es una función del estado, podemos imaginar un proceso reversible que parta del mismo estado inicial y termine en el estado final dado. Entonces, el cambio de entropía del sistema viene dado por la Ecuación 4.10, Δ S = ∫ A B d Q / T . Δ S = ∫ A B d Q / T .

¿Qué es la entropía de una imagen? ›

La entropía es una medida estadística de aleatoriedad que se puede utilizar para caracterizar la textura de la imagen de entrada. La entropía se define como -sum(p. *log2(p)) , donde p contiene los recuentos de histograma normalizados devueltos de imhist .

¿Por qué la entropía siempre aumenta? ›

Como el universo es un sistema aislado, cuando en el universo se produce una transformación cualquiera AB irreversible el calor intercambiado es cero, por lo que: Es decir, la entropía del universo siempre crece para cualquier transformación irreversible que se produzca.

¿Cuándo aumenta la entropía? ›

En términos generales, la entropía aumenta cuando el sistema se desordena y disminuye cuando aumenta el orden molecular.

¿Qué pasa cuando la entropía es cero? ›

Concepto de entropía

Si la temperatura T es constante, la variación de entropía es el cociente entre el calor y la temperatura. En un ciclo reversible, la variación de entropía es cero.

¿Cuál es la diferencia entre entalpía y entropía? ›

La entropía se suele entender como el grado de desorden del sistema, mientras que el entalpía se refiere la cantidad total de energía que contiene dicho sistema, o de forma más específica, la energía que contiene y que puede intercambiar con su entorno.

¿Dónde se aplica la entalpía? ›

La mayor utilidad de la entalpía se obtiene para analizar reacciones que incrementan el volumen del sistema cuando la presión se mantiene constante por contacto con el entorno, provocando que se realice un trabajo mecánico sobre el entorno y una pérdida de energía.

¿Cómo se reduce la entropía? ›

En los sistemas físicos la entropía aumenta normalmente. Sin embargo, cuando se suministra trabajo al sistema, como en el caso de los organismos vivos, la entropía disminuye.

¿Cuál es la entropía del agua? ›

El valor entrópico del agua se relaciona con la energía con- sumida-utilizada para llevar al líquido a un estado de menor entropía que se busca establecer. En ese sentido, el valor entrópico está dado por la energía requerida para obtener una determinada calidad de agua6 a partir de un nivel de referencia.

¿Qué es la entropía en la comunicacion? ›

Entropía con interferencias

Claude Shannon, en su “teoría matemática de la comunicación”, dice que la entropía se identifica con el desorden que se produce en el proceso de circulación de un mensaje, desde el polo emisor hasta el receptor.

¿Qué significa que la entropía sea positiva? ›

La variación de entropía nos muestra la variación del desorden molecular ocurrido en una reacción química. Si el incremento de entropía es positivo, los productos presentan un mayor desorden molecular (mayor entropía) que los reactivos. En cambio, cuando el el incremento es negativo, los productos son más ordenados.

¿Qué es la entropía PDF? ›

La entropía puede resumirse como una medida del desorden de un sistema, es decir, una cuantificación de la energía desorganizada o de la reducción de la energía disponible para efectuar trabajo. Asimismo, brinda un parámetro cuantitativo de las irreversibilidades asociadas a un proceso.

¿Qué es la entropía negativa en psicología? ›

Los sistemas, por tanto, tienden a aumentar sus estados de organización aumentando su identidad (diferencia con su ambiente) En este sentido el término Negentropía o entropía negativa se refiere a la energía que el sistema importa del ambiente para mantener su organización y sobrevivir.

¿Qué es la neguentropía en psicología? ›

La negentropía supone pasar del caos al equilibrio, a esa sensación de control y seguridad donde todo lo que nos rodea tiene mayor sentido. Este concepto heredado de la física puede aplicarse a la psicología. Escrito y verificado por la psicóloga Valeria Sabater. Pasar del caos al orden.

¿Qué es la entropía y la neguentropía? ›

La ley de la entropía sostiene que toda la energía de un sistema aislado o cerrado se mueve de un estado ordenado a otro desordenado; la neguentropía, en cambio, considera la energía como un medio que tiende a regular el comportamiento de la materia —hacia una mayor complejidad— para provocar en ésta una tendencia al ...

¿Que le sucede a la entropía si el desorden disminuye? ›

Si aumenta el número de moles, Δn>0, la entropía también aumenta. Si el número de moles disminuye, Δn<0, también lo hará la entropía. Como Δn<0, tenemos que ΔS<0. El desorden disminuye, ya que pasamos de un mayor número de moles gaseosos en los reactivos a un número menor de moles gaseosos en los productos.

¿Qué es entalpía y entropía ejemplos? ›

La entropía se suele entender como el grado de desorden del sistema, mientras que el entalpía se refiere la cantidad total de energía que contiene dicho sistema, o de forma más específica, la energía que contiene y que puede intercambiar con su entorno. Aunque son diferentes conceptos, ambas están muy relacionadas.

¿Qué es la entropía emocional? ›

La entropía es un concepto que viene de la física, pero puede tener más en común con la psicología de lo que piensas, ya que, la entropía psicológica hace referencia al desorden y a la cantidad de incertidumbre que hay en un sistema.

¿Cómo se genera la entropía? ›

La entropía (S) es una magnitud termodinámica definida originalmente como criterio para predecir la evolución de los sistemas termodinámicos. En todo proceso irreversible, el desorden del sistema aumenta y por lo tanto, la entropía aumenta. Si el proceso es reversible, la variación de entropía es nula.

¿Qué es entropía sinonimos? ›

Entropía es sinónimo de desorden. El concepto apareció en la física del siglo XIX para designar la capacidad de un sistema termodinámico para aumentar su energía en forma de calor mientras mantiene su temperatura; esa energía no se podrá emplear en realizar un trabajo útil por el sistema.

¿Qué estudia la entropía? ›

La entropía, en física, en una magnitud que mide la relación entre la energía calórica y la temperatura, es decir, cuánta energía útil hay en un sistema para realizar trabajos.

¿Cómo entender la entalpía? ›

La entalpía es una magnitud de termodinámica simbolizada con la letra H, la variación de entalpía expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, o, lo que es lo mismo, la cantidad de energía que tal sistema puede intercambiar con su entorno.

¿Qué es la entalpía y sus 11 tipos? ›

La entalpía es la cantidad de energía cuya variación determina si las reacciones químicas que tienen lugar en un sistema termodinámico a presión constante son exotérmicas o endotérmicas.

¿Qué es la entropía negativa en psicología? ›

Los sistemas, por tanto, tienden a aumentar sus estados de organización aumentando su identidad (diferencia con su ambiente) En este sentido el término Negentropía o entropía negativa se refiere a la energía que el sistema importa del ambiente para mantener su organización y sobrevivir.

¿Qué es la neguentropía en psicología? ›

La negentropía supone pasar del caos al equilibrio, a esa sensación de control y seguridad donde todo lo que nos rodea tiene mayor sentido. Este concepto heredado de la física puede aplicarse a la psicología. Escrito y verificado por la psicóloga Valeria Sabater. Pasar del caos al orden.

¿Qué es la entropía y la neguentropía? ›

La ley de la entropía sostiene que toda la energía de un sistema aislado o cerrado se mueve de un estado ordenado a otro desordenado; la neguentropía, en cambio, considera la energía como un medio que tiende a regular el comportamiento de la materia —hacia una mayor complejidad— para provocar en ésta una tendencia al ...

¿Cómo se aplica la entropía? ›

La entropía es una magnitud que se utiliza en la termodinámica para medir los cambios o propiedades de un elemento desde su estado o momento inicial hasta el momento final.

¿Cuál es la ley de la entropía? ›

La segunda ley de la termodinámica sostiene que todos los procesos que ocurren en el universo se realizan de manera que siempre aumenta el desorden, y por tanto la entropía, a nivel global aunque no necesariamente a nivel local, esto es en un espacio pequeño y/o un intervalo de tiempo pequeño.

¿Cómo se mide la entropía? ›

Las unidades de la entropía, en el Sistema Internacional, son el J/K (o Clausius) definido como la variación de entropía que experimenta un sistema cuando absorbe el calor de 1 Julio (unidad) a la temperatura de 1 Kelvin.

¿Quién inventó la entropía? ›

Lo que importa es que Rudolf Clausius, en 1850, inventa una cantidad a la que llama "entropía" (palabra tomada del griego cuyo significado está relacionado con transformación) para satisfacer ciertos requerimientos matemáticos de la termodinámica, con unas propiedades bastante atípicas para ser una cantidad física.

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Author: Fr. Dewey Fisher

Last Updated: 12/16/2022

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