Entropija apibūdina sistemų tendenciją pereiti iš aukštesnės organizacijos būsenos į žemiausios organizacijos būseną molekuliniu lygmeniu. Kasdieniame gyvenime jūs intuityviai suprantate, kaip veikia entropija, kai įberiate cukraus į kavą arba ištirpinate ledo kubelį stiklinėje. Entropija gali paveikti erdvę, kurioje medžiaga plinta, jos fazės pasikeitimą iš kietos į skystą į dujinį arba jos padėtį. Fizikoje entropija yra matematinis pokyčio nuo didesnės iki mažesnės potencialios energijos matavimas, susijęs su antruoju termodinamikos dėsniu.
Entropija kilusi iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „transformacija“. Šis apibrėžimas leidžia suprasti, kodėl viskas, atrodo, keičiasi be jokios priežasties. Sistemos gali išlaikyti organizaciją molekuliniame lygmenyje tik tol, kol pridedama energija. Pavyzdžiui, vanduo virs tik tol, kol laikysite keptuvę virš liepsnos. Jūs pridedate šilumos, tam tikrą kinetinės energijos formą, kad pagreitintumėte molekules vandenyje. Jei šilumos šaltinis bus pašalintas, visi galime spėti, kad vanduo palaipsniui atvės iki maždaug kambario temperatūros. Taip yra dėl entropijos, nes vandens molekulės linkusios išnaudoti savo sukauptą potencialią energiją, išskiria šilumą ir galiausiai gauna mažesnę potencialią energiją.
Temperatūra nėra vienintelė transformacija, susijusi su entropija. Pokyčiai visada apima perėjimą iš pusiausvyros į pusiausvyrą, atitinkančią perėjimą prie mažėjančios tvarkos. Pavyzdžiui, molekulės visada pasiskirsto, kad tolygiai užpildytų talpyklą. Kai lašinsime maistinius dažus į skaidrų stiklinę vandens, net jei jo nemaišysime, ta vieninga lašo koncentracija palaipsniui pasiskirstys, kol kiekviena vandens dalis įgaus vienodą spalvos tankį.
Kitas entropijos tipas, susijęs su matomu judesiu (priešingai nei nematomas šilumos judėjimas), apima gravitaciją. Nebent mes įnešame energijos į sistemą, pavyzdžiui, ranką ir kamuolį, laikydami daiktą, jis nukrenta link žemės. Pakelta padėtis turi didesnę potencialią energiją. Objektui krintant, ji paverčiama kinetine judesio energija. Objektas visada atsiduria žemiausios galimos potencialios energijos padėtyje, pavyzdžiui, atsiremia į grindis.
Kalbant labiau technine prasme, entropija yra specifinė vertė, kuri matuoja, kiek energijos išsiskiria sistemoje, kai ji nusėda į mažiausią potencialią energiją. Entropija įvertina sutrikimo, suprantamo kaip šilumos pokytį, dydį nuo ankstesnio taško iki vėlesnio laiko taško. Tai turi įvykti „uždaroje“ sistemoje, kur energija nepatenka ir neišeina. Teoriškai tai galima išmatuoti, bet praktiškai labai sunku sukurti visiškai uždarą scenarijų. Aukščiau pateiktame maisto dažymo pavyzdyje dalis maistinių dažų tirpalo gali išgaruoti, tai yra atskiras procesas nuo tolygaus tirpios medžiagos pasiskirstymo.