julio 13, 2011

Sobre la Entropía

La entropía es el segundo principio de la termodinámica que puede definirse esquemáticamente como el "progreso para la destrucción" o "desorden inherente a un sistema. La entropía significa, expresado en términos vulgares, que todo va para peor o, lo que es lo mismo, que todo empeora o se arruina irremisiblemente.

La Segunda Ley de la Termodinámica es la más universal de las leyes físicas. En su interpretación más general establece que a cada instante el Universo se hace más desordenado. Hay un deterioro general pero inexorable hacia el caos.

Uno de los patrones fundamentales de comportamiento que encontramos en el mundo físico es la tendencia de las cosas a desgastarse y agotarse. Las construcciones se derrumban, la gente envejece, las montañas y las costas se erosionan, los recursos naturales se agotan. Y todo sin retorno.

Originalmente, "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 por primera vez en 1850 por el físico alemán Rudolf Julius Emmanuel Clausius (1822-1888).

El físico Enrico Fermi, por su parte, uno de los padres de la bomba atómica, en su  libro Thermodynamics, dice: "La primera ley de la termodinámica es esencialmente la afirmación del principio de conservación de la energía para sistemas termodinámicos. Como tal, puede expresarse de la siguiente manera:

“La variación de energía en un sistema durante cualquier transformación es igual a la cantidad de energía que el sistema intercambia con el ambiente”.

Esta primera ley no pone limitaciones a las posibilidades de transformación de energía de una forma para otra. Esa posibilidad ilimitada de transformación es la base de toda la civilización y de su progreso.

La segunda ley de la termodinámica ya impone severas limitaciones:

"Es imposible una transformación cuyo resultado final sea transformar en trabajo todo el calor extraído de una fuente" (postulado de Kelvin).

La entropía del universo, por lo tanto, siempre aumenta y nada puede hacerse para evitarlo. Todo lo que existe pasa gradualmente de un estado ordenado a otro caótico y de este estado caótico no hay regreso. El aumento de la entropía es, pues, irreversible y el destino del universo ya está trazado.

Se han utilizado muchos ejemplos para explicar la alteración o ruina irreversible de todas las cosas. Uno de ellos señala que si se rompe un frasco de perfume y todo su contenido se evapora, para que espontáneamente se vuelvan a reunir los pedazos e introducirse en el frasco otra vez su contenido, tal como estaba, según la ley de probabilidades, es de una en uno seguido de un millón de ceros... ¡más que la edad del universo!.

Esto significa, lisa y llanamente, que tal acontecimiento es imposible. Tan imposible como que, un cuatro le gane al as de espadas.

Todo el universo conocido, creado por Dios, está regido por esta ley inexorable. Los seres encarnados gastamos energía, y al reponerla mediante los alimentos siempre gastamos más de lo que damos.  Este principio también sucede con las máquinas, que consumen más de lo que rinden. Este es otro aspecto de la ley de entropía. Vemos, por ejemplo, un motor. El motor necesita de una fuente de energía para poder convertirla en trabajo. Si pensamos específicamente en un automóvil, la gasolina, junto con el sistema de chispa del motor, proporciona la energía (química) de combustión, capaz de hacer que el vehículo se mueva. ¿Qué tiene que ver la entropía aquí?

La energía que el vehículo "utilizó" para realizar trabajo y moverse se gastó, es decir, se tornó inservible, porque la energía liberada mediante un proceso químico ya no es utilizable para que un motor produzca trabajo. Eso es la entropía.


Aquí les presentamos un pequeño mapa conceptual que encontré en (2) sobre la entropía, que resume en gran parte lo señalado aquí. 


























Fuentes consultadas:
1. Prof. Velmont Horacio - Grupo Elron
2. http://blog.espol.edu.ec/crperalt/2010/11/14/entropia/ 

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