엔트로피와 운동의 관계에 대해서 궁금합니다.

Question

온도가 높아질 수록 분자 운동이 활발해지니 엔트로피가 상승하잖아요.

그런데 우주 전체가 팽창하니 우주 평균 온도는 갈수록 낮아지는데

엔트로피란게 역전이 안되니 엔트로피도 높아질텐데

그러면 온도가 갈수록 낮아지는데 엔트로피가 높아진다는건데 어떻게 된건지 궁금합니다.

Answer 1

온도는 분자의 평균 운동 에너지를 나타내는 물리적인 양입니다. 온도가 증가하면 분자 운동이 활발해지고, 분자의 엔트로피(무질서도)가 증가합니다. 엔트로피는 시스템의 무질서도를 나타내며, 분자의 자유도와 분자 간의 배열의 가짓수에 의해 결정됩니다.

우주의 팽창은 우주가 확장하는 현상을 의미합니다. 우주의 팽창은 온도와 직접적으로 연관되지 않습니다. 우주의 팽창은 우주 자체의 구조적인 변화로 인해 발생하며, 이로 인해 우주의 온도는 낮아질 수 있습니다. 이러한 팽창은 온도와는 별개의 역학적인 현상입니다.

따라서, 온도가 낮아지는 것과 엔트로피가 높아진다는 개념은 서로 다른 개념이며, 우주의 팽창과 온도 변화는 별개의 현상입니다. 엔트로피는 분자의 운동과 분자 배열에 의해 결정되는 반면, 우주의 팽창은 우주의 구조적인 변화로 인해 발생합니다.