熵,指一个系统的无序程度,也就是说熵的值越大,就越混乱。
但是熵值总是趋向变大的,这样的情况使得需要的能量更少,系统更加稳定。
举例来说,房间要收拾才能整齐,这个过程需要我们付出能量,而房间如果不收拾,总是越来越乱的。
又比如一摞硬币,需要仔细摆放才能摞起来,但是如果放在盒子里面摇晃一下,不可能摇出一摞一摞的,肯定是乱七八糟的。
熵增,就是熵值增加,也就是就是体系无序度增加的过程。
如果我们能看到橡皮筋的分子结构,我们会发现它的结构在拉紧和放松的状态时是不一样的。
放松的时候它的分子结构像一团乱麻交织在一起。
而在把橡皮筋拉长的时候,那些如同链状的分子就会沿着拉伸的方向比较整齐地排列起来。
于是我们可以看到两种状态:一种是自然,或者自发的状态。
在这种状态下结构呈“混乱”或 “无序”状。
而另一种是在外界的拉力下规则地排列起来的状态。
这种“无序” 的状态还可以从分子的扩散中观察到。
用一个密封的箱子,中间放一个隔板。
在隔板的左边空间注入烟。
我们把隔板去掉,左边的烟就会自然 (自发)地向右边扩散,最后均匀地占满整个箱体。
这种状态称为“无序”。
在物理学里我们可以用“熵”的概念来描述某一种状态自发变化的方向[熊吟涛,1964;Cengetl & Boles,2002]。
比如把有规则排列的状态称为“低熵”而混乱的状态对应于“高熵”。
而熵则是无序性的定量量度。
热力学第二定律的结论是:“一个孤立系统的熵永不减少。
”换句话说,物质世界的状态总是自发地转变成无序;“从低熵”变到“高熵”。
比如,当外力去除之后,整齐排列的分子就会自然地向紊乱的状态转变;而箱子左边的烟一定会自发地向右边扩散。
这就是著名的“熵增定律”。