¿cuando limpiamos el piso reducimos entropia?
Segunda ley de la termodinámica
La entropía es un término que despierta tanto temor como reverencia en los más grandes físicos y matemáticos. ¿Cómo se describe? ¿Qué significa? ¿Quién en su sano juicio querría cuantificar un concepto fantasma que es imposible de ver o tocar?
De niños solemos quedarnos atónitos cuando nos enteramos de que Papá Noel no existe realmente o de que no se puede rebotar en las nubes blancas y esponjosas. En la universidad, los científicos e ingenieros se enfrentan a una epifanía similar cuando aprenden que la entropía es la razón por la que se producen las reacciones, la razón por la que el hielo se derrite, la razón por la que la gente tiene que recoger las hojas cada otoño. Incluso se dice que la entropía es responsable de la vida humana.
Cada otoño, cuando las hojas cambian de color y se desprenden de los árboles, lo hacen al azar. Las hojas no caen en montones ordenados ni se apilan en torres, simplemente caen. Del mismo modo, cuando se deja caer un mazo de cartas al suelo, no se ordenan por palos o por números (aunque eso sería un truco ingenioso). No se puede tirar un huevo roto a la pared y hacer que vuelva a su forma original, al igual que la mesa de la oficina está destinada a ser cada vez más desordenada si nunca la limpias. Entonces, ¿qué ocurre? ¿Por qué se ensucia siempre el escritorio?
Ley de la entropía
La página de EntRoPy ¿Volver a la Cabaña de Física de Dave? * Bueno, aplicar estos principios a colecciones de objetos grandes, como los calcetines, no suele ser una buena idea. Una suposición tácita que se hace en termodinámica es que todos los microestados que consideramos pueden ser alcanzados entre sí. Por ejemplo, en la caja de gas todas las moléculas están en movimiento, por lo que el sistema puede pasar fácilmente de un microestado a otro. Por otro lado, si tus calcetines están doblados en tu cajón, sabes que (salvo algún tipo de intervención) van a permanecer doblados en tu cajón. Simplemente carecen de la energía cinética (movimiento) para hacer una transición a otros microestados. He incluido los calcetines en esta discusión más por diversión que por educación.
La sal se disuelve en el agua de forma espontánea
Cuando mi profesora de química explicaba la entropía, utilizaba la analogía de una habitación limpia frente a una desordenada. Lo que me pregunto es si una habitación desordenada tiene realmente mayor entropía. ¿Sigue funcionando a mayor escala? Si no es así, ¿puedo confiar en la analogía?
Una habitación puede ser un sistema complicado (al menos el mío), así que voy a suponer una versión simplificada: un espacio cerrado delimitado por 4 paredes, un techo y un suelo, y el único mueble dentro de la habitación es un escritorio, y dos libros sobre él: el libro 1 y el libro 2.
Ahora bien, si intentara enumerar el número de formas de organizar los libros en una habitación limpia y otra desordenada, encontraría que hay exactamente una forma de conseguir una “configuración de habitación limpia”, y es teniendo los dos libros sobre el escritorio. Por otro lado, si desea conseguir una “configuración de habitación desordenada”, puede hacerlo de dos maneras: o bien tener el libro 1 en el suelo y el libro 2 en el escritorio, o bien tener el libro 2 en el suelo y el libro 1 en el escritorio.
Por lo tanto, la habitación más desordenada tiene una entropía mayor. Este argumento, un tanto “tonto”, puede reproducirse para una habitación con más muebles y más objetos. Siéntase libre de añadir ropa, papeles, sillas, estuches de libros, juguetes, zapatos, mascotas… Vuélvase loco.
Una habitación desordenada es un signo de genialidad
Un grupo de amigos jóvenes en la cima de su juventud es muy enérgico y necesita un gran terreno de juego para jugar al fútbol o al hockey, etc., mientras que, cuando el mismo grupo de amigos envejece, se vuelve menos enérgico y entonces sólo necesita un rincón en una pequeña cafetería para sentarse juntos y recordar los días de su juventud, los recuerdos de aquellos días en los que eran más enérgicos y siempre querían pasear por aquí y por allá.
Siempre querían jugar y correr rápido, por lo que querían permisos de sus padres para participar en deportes que incluso podrían perjudicarles, por lo que querían más permisos, libertades y libertades de sus padres, porque tales permisos son la demanda de su energía.
Este ejemplo de la vida social de los humanos puede no mostrar ninguna semejanza con el subtema de física de la termodinámica y sus términos como la entropía y la entalpía, pero este ejemplo tiene una analogía segura (semejanza) con estos términos.
Podemos imaginar la energía de los jóvenes o de los ancianos como su entalpía, que en cierto sentido también es indicativa de su deseo de libertad, mientras que limitar o reducir la libertad de alguien es análogo a reducir la entropía de alguien, es decir, reducir la libertad o prohibir la libertad de alguien, y esta prohibición puede producir ira y, en la terminología de la termodinámica, esta ira puede imaginarse como temperatura.