エントロピ

熱力学の第二法則によれば、仕事は熱に変換され、そしてそれを完全に逆転させることは、可逆的な過程を経ている理想的なガスでさえも不可能です。したがって、自然のプロセスは方向性があります。

可逆的なプロセスで構成されるカルノーエンジンでは、交換される熱と熱貯留層の温度の比率は一定です。この比率は、記号Sで表される新しい物理量、エントロピーの変化として定義されます。

可逆プロセスが等温でない場合、異なる温度で多くの微小等温プロセスと見なすことができます。次に、エントロピーの変化は、各ステップでの delta-Q と T の比率の合計です。デルタQの限界がゼロに近づくと、エントロピーの変化は積分によって与えられます。

温度が高くなると、あらゆる物質の成分がより高い無秩序になります。冷たい物質が熱を吸収すると、その成分はより無秩序になります。熱い物質の場合、その成分のランダム性の変化はわずかです。したがって、エントロピー変化は、システムの無秩序の増加を定量化します。