엔트로피가 증가하는 과정에서는 어떤 현상이 일어나는가요?
잉크가 물에 퍼지는 현상, 담배 연기가 공기 중에 퍼지는 현상, 연료가 연소하는 현상 등은 비가역적인 반응으로 엔트로피가 증가하는데요. 구체적으로 엔트로피가 증가하는 과정에서 어떤 현상이 일어나는지요?
안녕하세요. 황정순 인문·예술전문가입니다.
엔트로피가 증가하는 과정에서는 에너지가 불규칙적으로 분산되어 더욱 불안정한 상태가 되어가는 경향이 있습니다.
엔트로피는 시스템의 무질서한 정도를 나타내는 물리량으로, 고립된 시스템에서는 항상 증가하며, 이러한 엔트로피의 증가는 불균형과 질서를 가진 시스템이 균형과 무질서한 상태로 변하는 것을 의미합니다.
안녕하세요. 김태호 인문·예술 전문가입니다.
엔트로피가 증가하는 과정은 에너지가 분산되거나, 무질서해지는 현상이 일어나는 과정입니다. 이러한 현상은 시간의 방향과 일치하는 것으로 알려져 있습니다. 일상적으로는 열역학에서 가장 많이 논의되는 엔트로피 증가 과정은 열전달, 확산, 화학 반응, 분해 및 혼합 등이 있습니다.
예를 들어, 두 개의 물체가 서로 닿아 있을 때, 더 높은 온도를 가진 물체에서 더 낮은 온도를 가진 물체로 열이 전달됩니다. 이러한 열전달 과정에서는 물체 내부의 분자들이 무작위로 움직이며, 에너지가 분산되고 엔트로피가 증가합니다.
또한, 화학 반응에서는 원자들이 결합하거나 분리될 때, 분자의 상태가 무작위적으로 변화하고, 화학 반응에 참여한 입자들의 숫자와 에너지가 변화함에 따라 엔트로피가 증가합니다.
마지막으로, 혼합 과정에서는 서로 다른 물질이 섞여 무질서한 혼합물이 만들어지며, 이 과정에서 분자의 움직임이 증가하고, 엔트로피가 증가합니다.
안녕하세요. 김동연 인문·예술전문가입니다.
열역학에서 엔트로피는 시스템의 무질서함 정도를 나타내는 열역학 함수입니다. 엔트로피가 증가한다는 것은 시스템의 무질서함 정도가 증가한다는 것을 의미합니다. 따라서, 엔트로피가 증가하는 과정에서는 물질이 더욱 분산되고 무질서한 형태를 띠게 됩니다.
예를 들어, 잉크가 물에 퍼지는 현상에서는 초기에는 잉크 분자들이 모여 있어서 질서정연한 형태를 띠고 있습니다. 하지만 잉크 분자들이 물 분자들과 상호작용하며 분산되고 무질서한 형태를 띠게 됩니다.
담배 연기가 공기 중에 퍼지는 현상에서도 마찬가지입니다. 초기에는 담배 연기가 모여 있어서 질서정연한 형태를 띠고 있습니다. 하지만 연기 분자들이 공기 분자들과 상호작용하며 분산되고 무질서한 형태를 띠게 됩니다.
마찬가지로 연료가 연소하는 과정에서도 엔트로피가 증가합니다. 초기에는 연료 분자들이 모여 있어서 질서정연한 형태를 띠고 있습니다. 하지만 연소 과정에서 연료 분자들이 불과 상호작용하며 분산되고 무질서한 형태를 띠게 됩니다.
이러한 과정에서 분자들의 운동 에너지는 보존됩니다. 그러나 분자의 상태는 무질서한 형태로 바뀌기 때문에 열역학에서는 엔트로피가 증가한다고 말합니다. 이러한 엔트로피 증가 과정은 자연 과정에서 매우 보편적인 현상이며, 엔트로피가 증가하지 않는 과정은 기술적으로나 생물학적으로 매우 어려운 것으로 알려져 있습니다.
안녕하세요. 김수희 인문·예술 전문가입니다.
엔트로피는 말 그대로 사용 가능한 에너지가 사용 불가능한 에너지로 변환된 비율 입니다
그리고 이 비율은 당연히 인간이 움직이고, 힘들면 힘들수록 기하급수적으로 올라가는 정비례 형식이지요
엔트로피는 인간에 국한되지 않습니다
우주에 적용되는 마치 신의 법칙과도 같지요
신이 아닌 이상 그 누구도 엔트로피을 막을 수 없습니다
만약에 엔트로피가 역설되거나 엔트로피를 자유자재로 다룰 수 있다고 생각해보세요
그러면 인간은 잘 필요도 없고, 에너지 고갈 걱정도 없기에 벌써 우주의 지배자로서 군림하고 있을 것 입니다
이것이 엔트로피의 매력이자 특징이자 최고의 이론인 이유이지요
안녕하세요. 손용준 인문·예술전문가입니다. 엔트로피라는 말은 1850년대 초 독일의 과학자 루돌프 클라우지우스(R. Clausius)가 처음으로 사용한 개념입니다. ‘energy’라는 말과 그리스어 ‘tropy(향성)’을 합성하여 만든 이 용어는 자연의 물질계의 열적 상태를 나타내는 물리량의 하나입니다. . 자연현상이 자발적으로 변화하는 방향이 물질계의 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어나는데, 이를 엔트로피 증가의 법칙이라고 한다. 그리고 엔트로피가 감소하는 방향은 비자발적인 현상으로 정의한다고 합니다. 사람이 나이가 들면서 점차 늙어 가고 원래 있었던 흙으로 돌아 가는 현상 또한 엔트로피 증가 현상으로 볼 수 있을 것 입니다.