열역학에서 언급되는 엔트로피란 어떤 개념인가요?
열에너지의 손실과 환원에 관한 글을 읽다보면 엔트로피라는 용어를 만나게 됩니다. 열역학에서 엔트로피란 어떤 개념인지 알고싶습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
엔트로피란 하나의 계(system) 내에서 입자들이 가질 수 있는 상태가 있는데, 이 상태의 수를 의미합니다. 자연은 엔트로피가 증가하는 방향으로 흘러간다. 즉, 자연은 무질서도가 높아지는 방향으로 흘러간다라고 표현합니다.
예시로 공기가 든 상자 속에 얼음이 있습니다. 얼음은 물 분자의 6각 구조로 고정되어 있습니다. 그리고 상자내에서 이들이 가지는 상태의 수를 1이라고 둡시다. 6각 구조로 되어 움직일 수 없기 때문이죠. 그런데 시간이 지나면서 공기와 열 교환을 통해 얼음이 녹으며 물이 되고 물에서 자연 증발이 일어나 수증기가 됩니다. 그러면 자유롭게 움직일 수 있는 상태로 변하였고, 상태수가 높아졌습니다. 그래서 엔트로피가 증가하였죠.
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엔트로피란 에너지 흐름을 설명할 때 쓰는 개념입니다.
자연계는 점점 무질서해진다는 개념을 설명할 때 쓰입니다.
예를 들어 투명한 물에 잉크를 한 방울 떨어트리면
최초에는 잉크가 뭉쳐있겠지만 점점 모든 물에 잉크 분자가 퍼지게 됩니다.
이것을 엔트로피가 시간에 따라 증가한다(잉크가 점점 무질서하게 퍼진다)고 표현합니다.안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
엔트로피의 법칙은 모든 우주의현상이 무질서하게 변화한다는 법칙입니다.
열에너지와 더 관련이 깊은 용어는 엔탈피입니다.
엔탈피는 내부 에너지 자체를 의미합니다.
감사합니다.
