Entropie

Entropie hmoty

V předchozí diskusi jsme studovali několik konkrétních tvrzení druhého termodynamického zákona. Je třeba poznamenat, že tato konkrétní tvrzení mohou vysvětlit pouze určité nevratné procesy. Clausiovo tvrzení vysvětluje pouze přenos tepla a jeho vztah k principu fungování lednice. Kelvinovo a Planckovo tvrzení se vztahují k principu fungování lednice. tepelný motorTato dvě tvrzení se v podstatě týkají přenosu tepla. Existuje mnoho dalších nevratných procesů, které nelze pomocí těchto dvou tvrzení vysvětlit.

Konkrétní tvrzení druhého termodynamického zákona nemůže vysvětlit všechny nevratné procesy, proto potřebujeme obecnější tvrzení. Očekává se, že toto obecné tvrzení vysvětlí všechny nevratné procesy, které probíhají ve vesmíru. Obecné tvrzení druhého termodynamického zákona bylo formulováno až v polovině devatenáctého století prostřednictvím veličiny zvané entropie (S). Entropii lze považovat za míru neuspořádanosti. Množství entropie poprvé zavedl Clausius a odvodil ji z Carnotova cyklu (dokonalý tepelný stroj). Podle Clausia se velikost změny entropie, které systém zažívá, když systém přijímá dodatečné teplo (Q) při konstantní teplotě, vyjadřuje rovnicí:

Entropie je veličina, která popisuje mikroskopický stav systému, a proto ji nelze přímo měřit. Zkoumáme pouze změnu entropie. Podobně jako změna energie v systému. první termodynamický zákon.

Příklad otázky 1:

Množství plynu v nádobě podléhá adiabatické rozpínavosti. Jaká je změna entropie plynu?

Diskuse

Během adiabatického děje nedochází k žádnému teplo který vstupuje do systému nebo jej opouští (plyn). Protože Q = 0, pak ΔS = 0. Entropie systému se nemění, tj. je konstantní. A co adiabatická komprese? Je v podstatě stejná. Během adiabatické komprese do systému nevstupuje ani neuniká žádné teplo (Q = 0). Entropie systému je proto konstantní.

Příklad otázky 2:

Carnotův motor přijímá 2000 J tepla při 500 K, vykonává práci a odvádí určité množství tepla při 350 K. Určete množství odvedeného tepla a celkovou změnu entropie v motoru během jednoho cyklu.

Diskuse

Pokud systém přijímá teplo, Q je kladné, pokud systém teplo uvolňuje, Q je záporné. Systémem v tomto případě je Carnotův motor.

Během jednoho cyklu proběhnou v Carnotově motoru dva vratné izotermické procesy (izotermická expanze + izotermická komprese) a dva vratné adiabatické procesy (adiabatická expanze a adiabatická komprese). Během adiabatické expanze a komprese do systému nevstupuje ani se do něj neuvolňuje žádné teplo (Q = 0). Protože Q = 0, je změna entropie během adiabatického procesu = 0.

Během izotermické roztažnosti motor absorbuje 2000 J tepla (Q) při teplotě (T) 500 K. Protože motor absorbuje teplo, je Q kladné. Změna entropie motoru během izotermické roztažnosti je:

Během izotermické komprese motor při teplotě (T) 350 K odvede 1400 J tepla (Q). Protože motor odvádí teplo, má Q záporné znaménko. Změna entropie motoru během izotermické komprese je:

Celková změna entropie = 4 J/K ‐ 4 J/K = 0

Příklad otázky 3:

Tepelný stroj přijímá 600 joulů tepla (Q) při teplotě 300 °C. ^oC, konání práce a uvolnění určitého množství tepla při teplotě 100 ^oC. Určete množství odvedeného tepla a celkovou změnu entropie v motoru během jednoho cyklu…

Diskuse

T_H = 300 K.

Q_H = 600 J

T_L = 100 K.

Q_L =?

Během jednoho cyklu proběhnou v Carnotově motoru dva vratné izotermické procesy (izotermická expanze + izotermická komprese) a dva vratné adiabatické procesy (adiabatická expanze a adiabatická komprese). Během adiabatické expanze a komprese do systému nevstupuje ani se do něj neuvolňuje žádné teplo (Q = 0). Protože Q = 0, je změna entropie během adiabatického procesu = 0.

Během izotermické roztažnosti motor absorbuje 600 J tepla (Q) při teplotě (T) 300 K. Protože motor absorbuje teplo, je Q kladné. Změna entropie motoru během izotermické roztažnosti je:

Během izotermické komprese motor při teplotě (T) 100 K odvede 200 J tepla (Q). Protože motor odvádí teplo, má Q záporné znaménko. Změna entropie motoru během izotermické komprese je:

Celková změna entropie = 2 J/K ‐ 2 J/K = 0

Z příkladové otázky číslo 2 a příkladové otázky číslo 3 vyplývá, že celková změna entropie pro vratný proces = 0. Jinými slovy, v vratném procesu je celková entropie vždy konstantní.

Příklad otázky 4:

Kostka ledu o hmotnosti 2 kg má teplotu 0 ^oC. Kostky ledu se umístí do nádoby a suší se na slunci. Protože přijímají dodatečné teplo ze vzduchu a slunce, led taje. Určete změnu entropie ledu. (Teplota tání vody = 3,34 x 10⁵ J/kg)

Diskuse

Hmotnost ledu = 2 kg

Teplota ledu = 0 ^oC + 273 = 273 K

Teplota tání vody = 3,34 x 10⁶ J/kg

Teplo potřebné k roztavení 2 kg ledu do vody:

Q = ml

Q = (2 kg)(3,34 × 10⁵ J/kg)

Q = 6,68 × 10⁵ J

Q = 668 × 10³ J

Během procesu tání (z ledu na vodu) je teplota konstantní. Protože je teplota konstantní, vypočítává se změna entropie ledu.

Příklad otázky 5:

Sklenice vody o teplotě 26 ^oC smíchaný se sklenicí vody o teplotě 22 ^oC. Pokud je hmotnost vody ve sklenici = 2 kg, určete změnu entropie vody. Předpokládejme, že horká a studená voda se mísí v uzavřené, dobře izolované nádobě. Přenos tepla je nevratný děj.

Diskuse

Měrná tepelná kapacita vody (c) = 4180 J/kg °C^o

Hmotnost vody = 2 kg (stejná hmotnost vody).

Protože hmotnost vody je stejná, konečná teplota směsi = 24 ^oC (26 ^oC+22 ^oC / 2 = 48 ^oC / 2 = 24 ^oC).

Množství tepla uvolněného horkou vodou při poklesu její teploty z 26 ^oC - 24 ^oC:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C^o)(26 ^oC - 24 ^oC) = (2 kg)(4180 J/kg C^o)(2 ^oC) = 16720 J

Množství tepla absorbovaného studenou vodou, když se její teplota zvýší z 22 °C na 24 °C:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C^o)(24 ^oC - 22 ^oC) = (2 kg)(4180 J/kg C^o)(2 ^oC) = 16720 J

Celková změna entropie = Změna entropie horké vody + změna entropie studené vody

Průměrná teplota teplé vody = (26 ^oC+24 ^oC) / 2 = 50 ^oC / 2 = 25 ^oC ‐‐‐‐ 25 + 273 = 298 K

Průměrná teplota studené vody = (22 ^oC+24 ^oC) / 2 = 46 ^oC / 2 = 23 ^oC ‐‐‐‐ 23 + 273 = 296 K

Horká voda uvolňuje teplo, takže Q je záporné. Naopak studená voda teplo absorbuje, takže Q je kladné. Nezapomeňte na konvenci znaménka Q (první termodynamický zákon).

Δ S Celkem = Δ S teplé vody + Δ S studené vody

Δ S Celkem = ‐ 56 107 J/K + 56 486 J/K

Celkem ΔS = 0,379 J/K

Celková entropie se zvýší o 0,379 J/K

Ačkoliv entropie některých částí systému klesá (-56,107 J/K), entropie některých částí systému se zvyšuje o větší hodnotu (+ 56,486 J/K), takže celková entropie se vždy zvyšuje (+ 0,379 J/K).

Zvýšení celkové entropie v nevratném procesu se nevztahuje pouze na přenos tepla mezi směsí horké a studené vody, kterou jsme analyzovali výše, ale platí také pro všechny případy studované vědci. Celková entropie zůstává vždy konstantní, pokud je proces vratný. Pokud je proces nevratný, celková entropie se vždy zvyšuje.

V podstatě jsou všechny přírodní procesy v našem každodenním životě nevratné, takže celková entropie nevyhnutelně roste. Tuto skutečnost shrnuje následující řádek:

V nevratném procesu se celková entropie systému a okolí vždy zvyšuje.

Tato kurzívou zvýrazněná věta je obecným vyjádřením druhého termodynamického zákona. Druhý termodynamický zákon se poněkud liší od ostatních fyzikálních zákonů. Fyzikální zákony se obvykle vyjadřují jako rovnice (např. Newtonovy zákony) nebo jako zákony zachování (např. zákon zachování energie).

Entropie je mírou neuspořádanosti

Entropii lze považovat za míru neuspořádanosti. Ve vztahu k obecnému tvrzení druhého termodynamického zákona má neuspořádanost tendenci se v nevratných procesech zvyšovat. Jinými slovy, každý nevratný proces v podstatě vede ke stavu neuspořádanosti. Význam neuspořádanosti zde může být nejasný, proto bude vysvětlen na příkladech nevratných procesů, které se vyskytují v každodenním životě.

Je důležité si uvědomit, že koncept entropie byl původně spojován pouze s nevratnými procesy zahrnujícími změny formy energie a přenos energie. Poté, co se mango uvolní ze stonku a volně padá, dokud nedopadne na zem, se nikdy neposune nahoru. Kniha, kterou zatlačíme a pak se zastaví, se nikdy nepohne zpět k nám. Toto je několik příkladů nevratných procesů souvisejících se změnami formy energie a přenosem energie z jednoho objektu na druhý. Tyto procesy probíhají pouze v jednom směru, ale nikdy v opačném směru. Mango se nikdy samo neposune nahoru, protože... vnitřní energie proměněn v kinetická energieKniha se k nám nikdy nekloužou, protože teplo vznikající třením se přeměňuje na kinetickou energii.

Nevratné procesy, které probíhají ve vesmíru, se netýkají pouze změn energetických forem a přenosu energie. Po narození vyrosteme v miminka, děti, teenagery, dospělé, poté zestárneme, chřadneme a nakonec zemřeme 😉 Viděli jste někdy starého člověka proměnit se v miminko? Nikdy… Mobilní telefon, který používáme, se časem ztuhne a poškodí… Nové auto, které bylo zpočátku plynulé a výkonné, se po několika letech používání stane méně plynulé a slabé. Viděli jste někdy staré auto, jak se najednou stane novým? Nebo se váš oblíbený mobilní telefon každým dnem zlepší a zlepší? Nikdy… Po používání se mobilní telefon ztuhne a poškodí. S auty je to stejné… Toto je několik příkladů nevratných procesů, které nemají nic společného se změnami energetických forem a přenosem energie… Nyní, když si uvědomíme, že všechny přírodní procesy, které probíhají ve vesmíru, jsou nevratné, se koncept entropie rozšiřuje. Diskuse se netýká pouze termodynamických procesů, ale zahrnuje i mnoho dalších nevratných procesů ve vesmíru.

Nyní si probereme některé nevratné procesy, které se vyskytují v každodenním životě. Nejprve se podívejme na jednoduchý nevratný proces. Toto je pouze úvod, abyste pochopili koncept entropie a její vztah k nevratným procesům.

Předpokládejme například, že máte několik červených a modrých kuliček. Kuličky jsou umístěny v nádobě. Modré kuličky jsou úhledně uspořádané dole, zatímco červené kuličky jsou úhledně uspořádané nahoře (obrázek vlevo). Uspořádání vašich kuliček v nádobě vypadá velmi uspořádaně… Spodní část je celá modrá, horní část celá červená.

Dále s nádobou zatřesete nahoru a dolů. Protože se nádoba pohybuje nahoru a dolů, uspořádání kuliček, které bylo zpočátku velmi pravidelné, se změní a stane se opět nepravidelným (obrázek vpravo). Červené a modré kuličky se smíchají 😉 Čím více s ní zatřesete, tím nepravidelnější se uspořádání kuliček stane… Je možné, že po zatřesení se uspořádání kuliček vrátí do pravidelného stavu jako předtím? To je nemožné… Prosím, dokažte to, pokud tomu nevěříte. Je nemožné, aby se kuličky vrátily do pravidelného stavu jako předtím… Toto je příklad nevratného procesu. Po nevratném procesu se uspořádání kuliček, které bylo zpočátku velmi pravidelné, změní a stane se nepravidelným. Pravidelnost se změnila v nepravidelnost…

Totéž se děje i v jiných nevratných procesech. Když se dotkneme horkého a studeného předmětu, teplo automaticky proudí z horkého předmětu na studený… Teplo přestane proudit poté, co oba objekty v kontaktu dosáhnou stejné teploty. Tento proces je nevratný… Zpočátku máme dvě uspořádání molekul, a to molekuly s velkou průměrnou kinetickou energií (molekuly, které tvoří horký předmět) a molekuly s malou průměrnou kinetickou energií (molekuly, které tvoří studený předmět). Poté, co horký a studený předmět dosáhnou stejné teploty (molekuly mají stejnou průměrnou kinetickou energii), již nedokážeme tato dvě uspořádání molekul rozlišit. Uspořádání molekul, které bylo zpočátku pravidelné, se změní na nepravidelné. Podobně jako u uspořádání kuliček výše… Poté, co oba objekty dosáhnou stejné teploty, se pravidelné uspořádání molekul změní na nepravidelné (nepravidelnost se zvětšuje v důsledku nevratného přenosu tepla).

Tok tepla z horkého objektu do studeného objektu lze dále chápat jako tok tepla z oblasti s vysokou teplotou do oblasti s nízkou teplotou v tepelném motoru. Tok tepla z oblasti s vysokou teplotou do oblasti s nízkou teplotou umožňuje tepelnému motoru vykonávat práci. Tepelný motor nemůže vykonávat práci bez tepelného toku. Můžeme tedy stanovit vztah mezi velikostí neuspořádanosti a schopností vykonávat práci. Po dosažení stejné teploty již nedochází k žádnému tepelnému toku z horkého objektu do studeného objektu (neuspořádanost se zvětšuje). Protože absence tepelného toku brání tepelnému motoru vykonávat práci, můžeme říci, že systém, který nemůže vykonávat práci, má vysokou neuspořádanost, zatímco systém, který může vykonávat práci, má nízkou neuspořádanost…

Z těchto výsledků můžeme vyvodit závěry o vztahu mezi formami energie a mírou neuspořádanosti. V podstatě je forma energie, kterou lze využít k vykonání práce, potenciální energie. Gravitační potenciální energie vody může být použita k pohybu turbíny. Chemická potenciální energie v ropě může být použita k pohybu vozidla. Chemická potenciální energie v našich tělech může být použita k vykonání práce, cestování, studiu… Gravitační potenciální energie manga může být použita k opravě netěsnosti ve střeše domu 😉 Protože užitečné formy energie lze využít k vykonání práce, můžeme říci, že užitečné formy energie jsou uspořádanější, zatímco neužitečné formy energie jsou chaotičtější. Formy neužitečné energie jsou vnitřní energie a teplo… Po dopadu na zem mango už nikdy nesklouzne nahoru, protože vnitřní energie se přemění na kinetickou energii…

Poté, co knihu zatlačíme, se kniha pohne. Přítomnost tření způsobí, že se kniha zastaví… V tomto případě se kinetická energie knihy změnila v teplo (teplo vzniká v důsledku tření). Ve skutečnosti se kniha, která je stále v pohybu, neklouže zpět k nám, protože se teplo změnilo v kinetickou energii… Tyto dva příklady ukazují, že teplo jsou dvě zbytečné formy energie. Zbytečné formy energie nelze použít k vykonání práce. Můžeme tedy říci, že teplo a vnitřní energie mají vysokou nerovnoměrnost…

V podstatě proces změny formy energie z užitečné formy energie na neužitečnou formu energie vždy zvyšuje neuspořádanost… Slangově se entropie během procesu změny formy energie vždy zvyšuje… Protože entropie s postupem času vždy roste, všechny užitečné formy energie se změní na neužitečné. Energie se v procesu změny formy energie vždy zachová, ale forma energie, která je uspořádaná a lze ji použít k vykonání práce, se změní na nepravidelnou formu a nelze ji použít k vykonání práce…

Entropie a statistika

Dříve jsme diskutovali o tom, že entropie je mírou neuspořádanosti. Každý nevratný proces v podstatě vede ke stavu vysoké neuspořádanosti. Tato myšlenka se může zdát abstraktní a nejasná. Pro lepší pochopení konceptu entropie můžeme použít statistický přístup. Pochopení konceptu entropie pomocí statistického přístupu poprvé použil Ludwig Boltzmann (1844–1906).

Na začátku tohoto článku bylo vysvětleno, že entropie je veličina, která popisuje mikroskopický stav systému. Veličiny, které popisují makroskopické stavy, lze přímo znát, ale veličiny, které popisují mikroskopické stavy, nikoli. Abychom pochopili mikroskopický stav, můžeme zkoumat vztah mezi makroskopickými a mikroskopickými stavy.

Máte storupiovou minci? Storupiová mince má dvě strany: na jedné straně je zobrazen pták Garuda a na druhé straně je slovo 100 rupií. Takže například, pokud máte čtyři sta rupií… pokud hodíte všech čtyři sta rupií na zem, bude v jednom hodu pět různých výsledků:

Nejprve se objeví všechny obrázky ptáka Garudy (4 obrázky);

Za druhé, objevují se 3 obrázky ptáka Garudy, 1 nápis sto rupií (3 obrázky, 1 nápis);

Za třetí, objevují se 2 obrázky ptáka Garuda, 2 slova sto rupií (2 obrázky, 2 slova);

Za čtvrté, objeví se 1 obrázek ptáka Garuda, objeví se 3 slova sto rupií (1 obrázek, 3 slova);

Za páté, objevují se slova sto rupií (4 slova)…

Těchto pět možných obrazů nebo nápisů nazýváme makroskopickými stavy (makro = velký). Naopak, pokud čtyři mince reprezentujeme jako obrazy nebo nápisy, uvádíme mikroskopické stavy (mikro = malý).

Při jednom hodu existuje 16 možných mikroskopických stavů (Každá mince má dvě šance. Čtyři mince mají 16 šancí = 2 x 2 x 2 x 2 = 2 4 = 16). Největší pravděpodobnost je, že se objeví 2 obrázky a 2 nápisy (Existuje 6 možných mikroskopických stavů z celkem 16 mikroskopických stavů - 6/16 x 100 % = 37,5 %). Na druhou stranu nejmenší pravděpodobnost je, že se objeví 4 obrázky nebo 4 nápisy (Každý má 1 možný mikroskopický stav - 1/16 x 100 % = 6,25 %). To, o čem zde diskutujeme, je pouze šance nebo pravděpodobnost... Pokud hodíme mincí 16krát, není jisté, že se 2 obrázky a 2 nápisy objeví 6krát. Ale pokud hodíme mincí tisíckrát, pravděpodobnost, že se objeví 2 obrázky a 2 nápisy, se může blížit 37,5 %.

Je lepší to dokázat... Prosím, hoďte čtyři sta rupií stokrát (1000krát, pokud to dokážete 😉). Zaznamenejte si data získaná jedním hodem... Po stonásobném hození mincí zjistíte, že se nejčastěji objevují 2 obrázky a 2 nápisy. Čím větší je počet hodů, tím větší je pravděpodobnost, že se objeví 2 obrázky a 2 nápisy, a to 37,5 % z celkového počtu hodů.

Dříve jsme se dívali pouze na 4 mince. Pokud zvýšíme počet mincí, zvýší se i počet mikroskopických stavů. Například máme 100 mincí… V jednom hodu je 2 100 = 1,27 x 10³⁻⁹ možných mikroskopických stavů… Největší pravděpodobnost je, že se objeví 50 obrázků a 50 nápisů (Existuje 1,01 x 10²⁻⁹ možných mikroskopických stavů z celkového počtu 1,27 x 10³⁻⁹ mikroskopických stavů). Naopak nejmenší pravděpodobnost je, že se objeví 100 obrázků nebo 100 nápisů (Každý má pouze 1 možný mikroskopický stav z celkového počtu 1,27 x 10³⁻⁹ mikroskopických stavů). Velmi malá a téměř nemožná… Pokud máme 1000 mincí, pravděpodobnost, že se objeví 1000 obrázků nebo 1000 nápisů, je samozřejmě ještě menší a stále méně možná.

Abychom to vztáhli k konceptu entropie, můžeme předpokládat, že všechny obrázky nebo veškerý text jsou uspořádány uspořádaně, zatímco polovina obrázků a polovina textu je uspořádána nepravidelně. Čím větší je počet mincí, tím menší je pravděpodobnost nebo šance na dosažení uspořádaného uspořádání (všechny obrázky nebo veškerý text) a stává se téměř nemožným. Naopak nepravidelné uspořádání (polovina obrázků a polovina textu) má mnohem větší pravděpodobnost nebo šanci. Z tohoto výsledku vyplývá, že nepravidelnost úzce souvisí s pravděpodobností. Nejpravděpodobnějším stavem je nepravidelný stav, zatímco nejméně pravděpodobným stavem je uspořádaný stav.

Obecné tvrzení druhého termodynamického zákona, o kterém jsme diskutovali dříve, říká, že entropie neboli neuspořádanost se v každém nevratném procesu vždy zvyšuje. Toto tvrzení druhého termodynamického zákona lze chápat jako pravděpodobnostní tvrzení. To znamená, že každý proces probíhající ve vesmíru je ten s největší pravděpodobností nebo příležitostí. Druhý termodynamický zákon nezakazuje pokles entropie v každém nevratném procesu, ale pravděpodobnost je velmi malá, téměř nemožná. Naopak, zvýšení entropie má mnohem větší pravděpodobnost. Počet haléřů, které jsme zkoumali dříve, byl pouze 100… ve skutečnosti jich je 6,02 x 10²³ molekuly… to je velmi velké číslo. Možné mikroskopické stavy tohoto čísla jsou samozřejmě velmi velké, takže jakékoli uspořádání má velmi malou, téměř nemožnou šanci…

Pokud upustíme sklenici na podlahu, úlomky skla rozptýlené po podlaze se mohou znovu shromáždit a vytvořit celou sklenici jako předtím. Šance, že se to stane, je však tak malá, že je to nemožné… když je sklo stále neporušené, je poloha molekul uspořádanější. Když sklo padá, dokud se nerozbije, takže úlomky skla se rozptýlí po zemi, poloha molekul se naruší. Šance na návrat do uspořádané polohy je tak malá, že je nemožné očekávat, že se molekuly skla opět shromáždí. Pokud se dotkneme horkého a studeného předmětu, teplo samo proudí z horkého předmětu na studený… horké předměty mají molekuly, které se pohybují náhodně a rychle, na druhou stranu pohyb molekul, které tvoří studené předměty, není příliš rychlý. Šance, že se tyto rychle se pohybující molekuly narazí do sebe nebo se přenesou na studený předmět, je mnohem větší než šance molekul, které se pohybují pomalu… kdo je rychlý, ten to chápe 😉 teplo se může přesouvat ze studeného předmětu na horký předmět, ale šance, že se to stane, je mnohem menší.

Modré a červené kuličky na obrázku výše by se mohly vrátit do svého původního, pravidelného uspořádání. Šance na návrat k uspořádanému uspořádání je však mnohem menší. Neuspořádané uspořádání má mnohem větší šanci. Podobně je tomu i s volnou expanzí plynu v uzavřené nádobě. Nádoba má dvě komory, které jsou odděleny bariérou. Zpočátku je plyn v levé komoře. Po odstranění bariéry se molekuly plynu shluknou do pravé komory. Pravá komora je prázdná, zatímco levá komora obsahuje molekuly, které se pohybují náhodně. Po odstranění bariéry mají molekuly vysokou šanci přejít do prázdné komory. Poté, co molekuly zaplní celý objem nádoby se dvěma komorami, je možné, aby všechny molekuly znovu zaplnily levou komoru? Je to možné, ale pravděpodobnost je velmi malá. V jednom molu samotném je 6,02 x 10²³ molekuly… pravděpodobnost, že všechny molekuly jsou v levém prostoru, je 1 z milionu. Jedna z milionu je velmi malá a téměř nemožná pravděpodobnost…

Druhý termodynamický zákon nám říká, že každý proces probíhající ve vesmíru je procesem s největší pravděpodobností. Směr, kterým proces v přírodě probíhá (směrem k vyšší entropii), je určen náhodou nebo pravděpodobností… neuspořádanost má mnohem větší pravděpodobnost, a proto je pravděpodobnější, že nastane…

Entropie = šipka času

Entropie se také nazývá šipka času, protože nám ukazuje směr, kterým čas plyne. Směr každého přírodního procesu směřuje k neuspořádanosti. Pokud pozorujeme opak, tj. samotný neuspořádanost se mění v řád, můžeme říci, že děj je obrácený. Pokud vidíme rozptýlené úlomky skla na podlaze, jak se znovu shromažďují a znovu tvoří celou sklenici, můžeme říci, že děj je obrácený. To se v našem každodenním životě nikdy nestává, a pokud by se to stalo, porušilo by to druhý termodynamický zákon. V tomto případě se čas nikdy nepohybuje zpět a neuspořádanost se nikdy automaticky nemění v řád. Nejpravděpodobnějším a neustálým jevem v našich životech je, že řád se vždy pohybuje k neuspořádanosti; čas se vždy pohybuje vpřed, nikoli vzad. Pokud se ze starého člověka stane dítě, považovali bychom to za abnormální a za porušení druhého termodynamického zákona.