عرض مصدر إنتروبيا

{{عن|إنتروبيا (توضيح)}}
{{بطاقة كمية فيزيائية}}

'''الاعتلاج'''<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q113987323|ص=104}}</ref> أو '''القصور الحراري'''<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q116002148|ص=37}}</ref> {{إنج|Entropy}} وتعرَّب إلى '''الإنتروبية'''<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q113016239|ص=162}}</ref> أو '''الأنطروب<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q112315598|صفحة=400}}</ref>'''، أصل الكلمة مأخوذ عن اليونانية ومعناها '''«تحول»'''.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف-الأخير1=Martyushev|مؤلف-الأول1=L. M.|مؤلف-الأخير2=Seleznev|مؤلف-الأول2=V. D.|عنوان=The restrictions of the maximum entropy production principle|صحيفة=Physica A: Statistical Mechanics and its Applications|تاريخ=2014|المجلد=410|doi=10.1016/j.physa.2014.05.014|صفحات=17–21|arxiv=1311.2068|bibcode=2014PhyA..410...17M}}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب|الأخير=Yockey|الأول=Hubert, P.|عنوان=Information Theory, Evolution, and the Origin of Life|ناشر=Cambridge University Press|سنة=2005|isbn=0-521-80293-8}}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب|مؤلف-الأخير1=Lavenda|مؤلف-الأول1=Bernard H.|عنوان=A new perspective on thermodynamics|تاريخ=2010|ناشر=Springer|مكان=New York|isbn=978-1-4419-1430-9|إصدار=Online-Ausg.|الفصل=2.3.4}}</ref> وهو مفهوم هام في [[ديناميكا حرارية|التحريك الحراري]]، وخاصة [[ديناميكا حرارية|للقانون الثاني]] الذي يتعامل مع العمليات الفيزيائية للأنظمة الكبيرة المكونة من [[جزيء|جزيئات]] بالغة الأعداد ويبحث سلوكها كعملية تتم تلقائيا أم لا. ينص [[القانون الثاني للديناميكا الحرارية]] على مبدأ أساسي يقول: '''أي تغير يحدث تلقائيا في [[نظام فيزيائي]] لا بد وأن يصحبه ازدياد في مقدار «إنتروبيته»'''.

يميل أي [[نظام مغلق]] إلى التغير أو التحول تلقائيا بزيادة أنتروبيته حتى يصل إلى حالة توزيع متساو في جميع أجزائه، مثل تساوي
[[درجة حرارة|درجة الحرارة]]، وتساوي [[ضغط|الضغط]]، وتساوي [[كثافة|الكثافة]] وغير تلك الصفات في نظام ما. وقد يحتاج [[نظام معزول|النظام المعزول]] للوصول إلى هذا التوازن بعضا من الوقت. مثال على ذلك إلقاء قطرة من الحبر الأزرق في كوب ماء؛ نلاحظ أن قطرة الحبر تذوب وتنتشر رويدا رويدا في الماء حتي يصبح كل جزء من الماء متجانسا بما فيه من حبر وماء، فنقول أن أنتروبية النظام تزايدت (أي زادت العشوائية فيه، فلا يوجد به منطقة عالية التركيز وأخرى منخفضة التركيز، توزيع الحبر في الماء متساو). أي أن مجموع إنتروبية نقطة الحبر النقية + إنتروبية الماء النقي تكون أقل من إنتروبية النظام «حبر ذائب في ماء». وماذا عن عكس العملية ؟ أي محاولة فصل الحبر الذائب عن الماء. فهذه العملية يتبعها خفض لأنتروبيا النظام، وكما نعرف هذا لا يسير وحده طبيعيا؛ فلم نرى في الطبيعة أن يتجمع الحبر ثانيا ويحتل جزءا منفصلا في كوب الماء. ولكننا بأداء شغل يمكن فصلهما ثانيا عن بعض. مثل تسخين المخلوط وتقطيره مثلا. معنى ذلك أن خفض الإنتروبيا لا يتم إلا باستخدام طاقة خارجية، ألا وهي التسخين والتقطير. وهذا مثلا ما نستعمله في [[تحلية مياه|تحلية المياه]] لفصل الملح عن ماء البحر وإنتاج ماء عذبا. ومثال أخر طبيعي إذا وقع كوب زجاجي من أعلى المنضدة على الأرض فإنه يتحطم تماما، أي تكون انتروبيتة الكوب قد زادت. فإذا إردنا إعادة الكوب إلى أصله السليم ثانيا - وهذا لا يحدث ذاتيا في الطبيعة - فإننا لا بد وأن نزاول شغل على النظام ؛ بمعنى أننا نجمع قطع الزجاج المنكسر، ثم صهره في فرن ثم صب الزجاج المنصهر في قالب من جديد، فنحصل على الكوب ثانيا سليم. من هنا اتخذت صفة [[الإنتروبيا]] لنظام في الطبيعة أهميتها. فهي تحدد اتجاه سير عملية ما طبيعيا.

[[ملف:Entropie.svg|تصغير|يسار|300px|بعد إزالة الحائل يشغل الغاز الحجم بالكامل. وبذلك تزيد '''إنتروبية النظام ''': أي زيادة هرجلة الذرات.(تجربة جاي لوزاك).]]

وقد أصبح للإنتروبيا كأحد الصفات الطبيعية لنظام أهمية من خلال علاقة الإنتروبيا '''بتحول ''' [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]] إلى [[شغل (ديناميكا حرارية)|شغل ميكانيكي]]. فنجدها تلعب دورا هاما في تحديد [[كفاءة حرارية|كفاءة]] آلات، مثل [[محرك احتراق داخلي|محرك الاحتراق الداخلي]] و[[محرك ديزل|محرك الديزل]] وغيرها.

ولوصف مدلول '''الإنتروبيا''' نفترض المثال المذكور أعلاه وهو مثال [[ماء|الماء]] ونقطة الحبر الذائبة فيه فنجد أن اختلاط نقطة الحبر بالماء سهل ويتم طبيعيا، أما إذا أردنا فصل نقطة الحبر ثانيا عن الماء ليصبح لدينا ماء نقي وحبر نقي فتلك عملية صعبة ولا تتم إلا ببذل [[شغل (توضيح)|شغل]]. فنقول أن حالة المخلوط له إنتروبيا كبيرة، بينما حالة الماء النقي والحبر النقي فهي حالة يكون أنتروبيتها منخفضة.

وتصادفنا مثل تلك العملية عمليات يومية مثل فصل [[سكر (توضيح)|السكر]] عن محلول [[قصب السكر]]، إننا نقوم بذلك عن طريق [[تبخير]] [[محلول|المحلول]]، أي بتسخين المحلول وبذل [[شغل (توضيح)|شغل]]، أي بذل [[طاقة]]، لفصل السكر عن الماء.

وأيضا [[جهد كيميائي|الكمون الكيميائي]] ضمن أي نظام فيزيائي أو كيميائي يميل تلقائيا إلى خفض الطاقة الداخلية للنظام إلى أقل ما يمكن، لكي يصل النظام لحالة من التوازن. الإنتروبي ضمن هذا المفهوم هو مقدار تقدم عملية التحول والتوازن هذه.