L'entropia è una questione
Nella discussione precedente, abbiamo esaminato diverse formulazioni specifiche del secondo principio della termodinamica. È importante notare che queste formulazioni specifiche possono spiegare solo determinati processi irreversibili. La formulazione di Clausius spiega solo il trasferimento di calore e la sua relazione con il principio di funzionamento dei frigoriferi. Le formulazioni di Kelvin e Planck si riferiscono al principio di funzionamento delle macchine termiche . In sostanza, queste due formulazioni riguardano il trasferimento di calore. Esistono molti altri processi irreversibili che non possono essere spiegati utilizzando queste due formulazioni.
La formulazione specifica del secondo principio della termodinamica non può spiegare tutti i processi irreversibili, quindi abbiamo bisogno di una formulazione più generale. Ci si aspetta che questa formulazione generale spieghi tutti i processi irreversibili che si verificano nell'universo. La formulazione generale del secondo principio della termodinamica è stata formulata solo a metà del XIX secolo, attraverso una grandezza chiamata entropia (S). L'entropia può essere considerata una misura del disordine. La grandezza dell'entropia fu introdotta per la prima volta da Clausius e derivata dal ciclo di Carnot (una macchina termica perfetta). Secondo Clausius, l'entità della variazione di entropia subita da un sistema, quando il sistema riceve calore aggiuntivo (Q) a temperatura costante, è espressa dall'equazione:
L'entropia è una grandezza che descrive lo stato microscopico di un sistema e pertanto non può essere misurata direttamente. Si esamina solo la variazione di entropia. È simile alla variazione di energia nel primo principio della termodinamica.
Esempio di domanda 1:
Una certa quantità di gas in un contenitore subisce un'espansione adiabatica. Qual è la variazione di entropia del gas?
Discussione
Durante un processo adiabatico, non c'è scambio di calore tra il sistema (gas) e il sistema. Poiché Q = 0, ΔS = 0. L'entropia del sistema rimane costante. E per quanto riguarda la compressione adiabatica? È essenzialmente la stessa cosa. Durante la compressione adiabatica, non c'è scambio di calore tra il sistema e il sistema (Q = 0). Pertanto, l'entropia del sistema è costante.
Esempio di domanda 2:
Un motore di Carnot riceve 2000 J di calore a 500 K, compie lavoro e cede una certa quantità di calore a 350 K. Determinare la quantità di calore ceduta e la variazione totale di entropia nel motore durante un ciclo.
Discussione
Se il sistema riceve calore, Q è positivo; se il sistema cede calore, Q è negativo. Il sistema in questo caso è un motore di Carnot.
Durante un ciclo, un motore di Carnot subisce due processi isotermici reversibili (espansione isotermica + compressione isotermica) e due processi adiabatici reversibili (espansione adiabatica e compressione adiabatica). Durante i processi di espansione e compressione adiabatica, non vi è scambio di calore con il sistema (Q = 0). Poiché Q = 0, la variazione di entropia durante il processo adiabatico è pari a 0.
Durante l'espansione isotermica, il motore assorbe 2000 J di calore (Q) a una temperatura (T) di 500 K. Poiché il motore assorbe calore, Q è positivo. La variazione di entropia del motore durante l'espansione isotermica è:
Durante la compressione isotermica, il motore cede 1400 J di calore (Q) a una temperatura (T) di 350 K. Poiché il motore cede calore, Q ha segno negativo. La variazione di entropia del motore durante la compressione isotermica è:
Variazione totale di entropia = 4 J/K ‐ 4 J/K = 0
Esempio di domanda 3:
Un motore termico riceve 600 Joule di calore (Q) a una temperatura di 300 ° C, compie lavoro e cede una certa quantità di calore a una temperatura di 100 ° C. Determinare la quantità di calore ceduta e la variazione totale di entropia nel motore durante un ciclo.
Discussione
T H = 300 K
Q H = 600 J
T L = 100 K
Q L = ?
Durante un ciclo, un motore di Carnot subisce due processi isotermici reversibili (espansione isotermica + compressione isotermica) e due processi adiabatici reversibili (espansione adiabatica e compressione adiabatica). Durante i processi di espansione e compressione adiabatica, non vi è scambio di calore con il sistema (Q = 0). Poiché Q = 0, la variazione di entropia durante il processo adiabatico è pari a 0.
Durante l'espansione isotermica, il motore assorbe 600 J di calore (Q) a una temperatura (T) di 300 K. Poiché il motore assorbe calore, Q è positivo. La variazione di entropia del motore durante l'espansione isotermica è:
Durante la compressione isotermica, il motore cede 200 J di calore (Q) a una temperatura (T) di 100 K. Poiché il motore cede calore, Q ha segno negativo. La variazione di entropia del motore durante la compressione isotermica è:
Variazione totale di entropia = 2 J/K ‐ 2 J/K = 0
Dagli esempi numero 2 e numero 3, sembra che la variazione totale di entropia per un processo reversibile sia pari a 0. In altre parole, in un processo reversibile, l'entropia totale è sempre costante.
Esempio di domanda 4:
Un cubetto di ghiaccio di 2 kg ha una temperatura di 0 ° C. Il cubetto di ghiaccio viene posto in un contenitore ed esposto alla luce solare. A causa del calore aggiuntivo proveniente dall'aria e dal sole, il ghiaccio si scioglie. Determinare la variazione di entropia del ghiaccio. (Il calore latente di fusione dell'acqua è pari a 3,34 x 10⁵ J /kg)
Discussione
Massa del ghiaccio = 2 kg
Temperatura del ghiaccio = 0 ° C + 273 = 273 K
Calore di fusione dell'acqua = 3,34 x 10⁵ J/kg
Il calore necessario per sciogliere 2 kg di ghiaccio e ottenere acqua:
Q = mL
Q = (2 kg)(3,34 x 10 5 J/Kg)
Q = 6,68 x 10⁵ J
Q = 668 x 10⁵ J
Durante il processo di fusione (dal ghiaccio all'acqua), la temperatura rimane costante. Poiché la temperatura è costante, è possibile calcolare la variazione di entropia del ghiaccio.
Esempio di domanda 5:
Un bicchiere d'acqua a 26 ° C viene mescolato con un bicchiere d'acqua a 22 ° C. Se la massa d'acqua nel bicchiere è pari a 2 kg, determinare la variazione di entropia dell'acqua. Si assuma che l'acqua calda e l'acqua fredda siano mescolate in un contenitore chiuso e ben isolato. Il trasferimento di calore è un processo irreversibile.
Discussione
Calore specifico dell'acqua (c) = 4180 J/Kg ° C
Massa dell'acqua = 2 Kg (stessa massa dell'acqua).
Poiché la massa dell'acqua è la stessa, la temperatura finale della miscela è pari a 24 ° C (26 ° C + 22 ° C / 2 = 48 ° C / 2 = 24 ° C).
La quantità di calore rilasciata dall'acqua calda quando la sua temperatura diminuisce da 26 ° C a 24 ° C:
Q = mc Δ T = (2 kg)(4180 J/kg C o )(26 o C – 24 o C) = (2 Kg)(4180 J/kg C o )(2 o C) = 16720 J
La quantità di calore assorbita dall'acqua fredda quando la sua temperatura aumenta da 22 °C a 24 °C:
Q = mc Δ T = (2 kg)(4180 J/kg C o )(24 o C – 22 o C) = (2 kg)(4180 J/kg C o )(2 o C) = 16720 J
Variazione totale di entropia = Variazione di entropia dell'acqua calda + variazione di entropia dell'acqua fredda
Temperatura media dell'acqua calda = (26 ° C + 24 ° C) / 2 = 50 ° C / 2 = 25 ° C ‐‐‐‐ 25 + 273 = 298 K
Temperatura media dell'acqua fredda = (22 ° C + 24 ° C) / 2 = 46 ° C / 2 = 23 ° C ‐‐‐‐ 23 + 273 = 296 K
L'acqua calda rilascia calore, quindi Q è negativo. Al contrario, l'acqua fredda assorbe calore, quindi Q è positivo. Ricorda la convenzione dei segni di Q (prima legge della termodinamica).
Δ S Totale = Δ S acqua calda + Δ S acqua fredda
Δ S Totale = - 56,107 J/K + 56,486 J/K
Δ S Totale = 0,379 J/K
L'entropia totale aumenta di 0,379 J/K
Sebbene l'entropia di alcune parti del sistema diminuisca (‐56,107 J/K), l'entropia di altre parti del sistema aumenta in misura maggiore (+ 56,486 J/K), cosicché l'entropia totale aumenta sempre (+ 0,379 J/K).
L'aumento dell'entropia totale in un processo irreversibile non si applica solo al trasferimento di calore tra la miscela di acqua calda e fredda che abbiamo analizzato in precedenza, ma anche a tutti i casi studiati dagli scienziati. L'entropia totale rimane sempre costante se il processo è reversibile. Se il processo è irreversibile, l'entropia totale aumenta sempre.
In sostanza, tutti i processi naturali della nostra vita quotidiana sono irreversibili, quindi l'entropia totale aumenta inevitabilmente. Questo fatto è riassunto nella seguente frase:
In un processo irreversibile, l'entropia totale del sistema e dell'ambiente circostante aumenta sempre.
Questa frase in corsivo è un'affermazione generale della seconda legge della termodinamica. La seconda legge della termodinamica è in qualche modo diversa dalle altre leggi della fisica. Solitamente, le leggi fisiche sono espresse come equazioni (ad esempio, le leggi di Newton) o come leggi di conservazione (ad esempio, la legge di conservazione dell'energia).
L'entropia è una misura del disordine
L'entropia può essere considerata una misura del disordine. In relazione all'enunciato generale del secondo principio della termodinamica, il disordine tende ad aumentare nei processi irreversibili. In altre parole, ogni processo irreversibile porta essenzialmente a uno stato di disordine. Il significato di disordine in questo contesto potrebbe non essere chiaro, quindi verrà spiegato utilizzando esempi di processi irreversibili che si verificano nella vita di tutti i giorni.
È importante notare che il concetto di entropia era originariamente associato solo a processi irreversibili che implicavano cambiamenti nella forma dell'energia e trasferimenti di energia. Un mango, una volta staccatosi dal suo gambo e caduto liberamente fino a toccare terra, non scivola mai verso l'alto. Un libro che spingiamo e poi fermiamo non torna mai indietro verso di noi. Questi sono alcuni esempi di processi irreversibili relativi a cambiamenti nella forma dell'energia e al trasferimento di energia da un oggetto all'altro. Questi processi avvengono solo in una direzione, mai nella direzione opposta. Un mango non scivola mai verso l'alto da solo perché la sua energia interna viene convertita in energia cinetica . Un libro non scivola mai verso di noi perché il calore generato dall'attrito viene convertito in energia cinetica.
I processi irreversibili che avvengono nell'universo non sono legati solo ai cambiamenti nelle forme di energia e al trasferimento di energia. Dopo la nascita, cresciamo diventando neonati, bambini, adolescenti, adulti, poi invecchiamo e decadiamo e infine moriamo 😉 Avete mai visto una persona anziana trasformarsi in un bambino? Mai… Il cellulare che usiamo si opacizza e si danneggia col tempo… Un'auto nuova, inizialmente fluida e potente, diventa meno fluida e debole dopo averla usata per alcuni anni. Avete mai visto una vecchia auto tornare improvvisamente come nuova? O il vostro cellulare preferito diventare più fluido e performante ogni giorno che passa? Mai… Dopo essere stato usato, il cellulare si opacizza e si danneggia. Lo stesso vale per le auto… Questi sono alcuni esempi di processi irreversibili che non hanno nulla a che fare con i cambiamenti nelle forme di energia e il trasferimento di energia… Ora, dopo aver compreso che tutti i processi naturali che avvengono nell'universo sono irreversibili, il concetto di entropia si amplia. La discussione non riguarda solo i processi termodinamici, ma include anche molti altri processi irreversibili nell'universo.
Ora analizziamo alcuni processi irreversibili che si verificano nella vita di tutti i giorni. Innanzitutto, consideriamo un semplice processo irreversibile. Questa è solo un'introduzione, per permettervi di comprendere il concetto di entropia e la sua relazione con i processi irreversibili.
Ad esempio, supponiamo di avere un certo numero di biglie rosse e blu. Le biglie sono collocate in un contenitore. Le biglie blu sono disposte ordinatamente sul fondo, mentre le biglie rosse sono disposte ordinatamente in alto (immagine a sinistra). La disposizione delle biglie nel contenitore appare molto ordinata... Il fondo è tutto blu, la parte superiore è tutta rossa.
Successivamente, scuoti il contenitore su e giù. Poiché il contenitore viene mosso su e giù, la disposizione delle biglie, che inizialmente era molto regolare, cambia e diventa di nuovo irregolare (immagine a destra). Le biglie rosse e blu si mescolano 😉 Più lo scuoti, più la disposizione delle biglie diventa irregolare... È possibile che dopo essere stato scosso, la disposizione delle biglie torni regolare come prima? È impossibile... Per favore, dimostralo se non ci credi. È impossibile che le biglie tornino regolari come prima... Questo è un esempio di processo irreversibile. Dopo aver sperimentato un processo irreversibile, la disposizione delle biglie, che inizialmente era molto regolare, cambia e diventa irregolare. La regolarità si è trasformata in irregolarità...
Lo stesso fenomeno si verifica in altri processi irreversibili. Quando tocchiamo un oggetto caldo e uno freddo, il calore fluisce automaticamente dall'oggetto caldo a quello freddo... Il flusso di calore si arresta quando i due oggetti a contatto raggiungono la stessa temperatura. Questo processo è irreversibile... Inizialmente, abbiamo due disposizioni di molecole, ovvero molecole con un'elevata energia cinetica media (le molecole che compongono l'oggetto caldo) e molecole con una bassa energia cinetica media (le molecole che compongono l'oggetto freddo). Dopo che l'oggetto caldo e quello freddo raggiungono la stessa temperatura (le molecole hanno la stessa energia cinetica media), non possiamo più distinguere le due disposizioni di molecole. La disposizione delle molecole, inizialmente regolare, diventa irregolare. Similmente alla disposizione delle biglie di cui sopra... Dopo che i due oggetti raggiungono la stessa temperatura, la disposizione regolare delle molecole si trasforma in irregolare (l'irregolarità aumenta a causa del trasferimento irreversibile di calore).
Inoltre, il flusso di calore da un oggetto caldo a un oggetto freddo può essere paragonato al flusso di calore da una regione ad alta temperatura a una regione a bassa temperatura in una macchina termica. Il flusso di calore da una regione ad alta temperatura a una regione a bassa temperatura permette a una macchina termica di compiere lavoro. Una macchina termica non può compiere lavoro senza flusso di calore. Possiamo quindi stabilire una relazione tra il grado di disordine e la capacità di compiere lavoro. Dopo aver raggiunto la stessa temperatura, non vi è più flusso di calore dall'oggetto caldo a quello freddo (il disordine aumenta). Poiché l'assenza di flusso di calore impedisce a una macchina termica di compiere lavoro, possiamo affermare che un sistema che non può compiere lavoro presenta un elevato grado di disordine, mentre un sistema che può compiere lavoro presenta un basso grado di disordine.
Da questi risultati possiamo trarre conclusioni sulla relazione tra le forme di energia e il grado di disordine. Fondamentalmente, la forma di energia che può essere utilizzata per compiere lavoro è l'energia potenziale. L'energia potenziale gravitazionale dell'acqua può essere utilizzata per muovere una turbina. L'energia potenziale chimica dell'olio può essere utilizzata per muovere un veicolo. L'energia potenziale chimica presente nei nostri corpi può essere utilizzata per lavorare, viaggiare, studiare... L'energia potenziale gravitazionale di un mango può essere utilizzata per riparare una perdita nel tetto di una casa 😉 Poiché le forme di energia utili possono essere utilizzate per compiere lavoro, possiamo affermare che le forme di energia utili sono più ordinate, mentre le forme di energia inutili sono più disordinate. Le forme di energia inutili sono l'energia interna e il calore... Dopo aver toccato terra, il mango non risale mai più perché l'energia interna si converte in energia cinetica...
Dopo aver spinto il libro, questo si muove. La presenza di attrito fa sì che il libro si fermi... In questo caso, l'energia cinetica del libro si è trasformata in calore (il calore si genera a causa dell'attrito). In realtà, il libro che è ancora fermo non scivola indietro verso di noi perché il calore si è trasformato in energia cinetica... Questi due esempi mostrano che il calore è una forma di energia inutilizzabile. Le forme di energia inutilizzabili non possono essere utilizzate per compiere lavoro. Pertanto, possiamo affermare che il calore e l'energia interna presentano un'elevata variabilità...
In sostanza, il processo di trasformazione dell'energia da una forma utile a una forma inutile aumenta sempre il disordine... In gergo, l'entropia aumenta sempre durante il processo di trasformazione dell'energia... Poiché l'entropia aumenta sempre con il passare del tempo, tutte le forme utili di energia si trasformeranno in forme inutili. L'energia si conserva sempre nel processo di trasformazione, ma la forma di energia ordinata e utilizzabile per compiere lavoro si trasforma in una forma irregolare e non può più essere utilizzata per compiere lavoro...
Entropia e statistica
In precedenza, abbiamo discusso del fatto che l'entropia è una misura del disordine. Ogni processo irreversibile porta essenzialmente a uno stato di elevato disordine. Questa idea può sembrare astratta e poco chiara. Per comprendere meglio il concetto di entropia, possiamo utilizzare un approccio statistico. La comprensione del concetto di entropia tramite un approccio statistico fu utilizzata per la prima volta da Ludwig Boltzmann (1844-1906).
All'inizio di questo articolo, è stato spiegato che l'entropia è una grandezza che descrive lo stato microscopico di un sistema. Le grandezze che descrivono gli stati macroscopici possono essere conosciute direttamente, ma quelle che descrivono gli stati microscopici no. Per comprendere lo stato microscopico, possiamo esaminare la relazione tra lo stato macroscopico e quello microscopico.
Hai una moneta da cento rupie? Una moneta da cento rupie ha due lati: un lato raffigura un uccello Garuda e l'altro lato raffigura la scritta 100 rupie. Quindi, ad esempio, se hai quattro monete da cento rupie... se le lanci tutte e quattro sul pavimento, ci saranno cinque risultati diversi in un solo lancio:
Innanzitutto, vengono mostrate tutte le immagini dell'uccello Garuda (4 immagini);
In secondo luogo, appaiono 3 immagini dell'uccello Garuda, 1 scritta di cento rupie (3 immagini, 1 scritta);
In terzo luogo, compaiono 2 immagini dell'uccello Garuda, 2 parole cento rupie (2 immagini, 2 parole);
Quarto, appare 1 immagine di un uccello Garuda, appaiono 3 parole cento rupie (1 immagine, 3 parole);
In quinto luogo, compaiono le parole cento rupie (4 parole)...
Chiamiamo queste cinque possibili immagini o scritture stati macroscopici (macro = grande). Viceversa, se rappresentiamo le quattro monete come immagini o scritture, stiamo esprimendo stati microscopici (micro = piccolo).
In un singolo lancio, ci sono 16 possibili stati microscopici (ogni moneta ha due possibilità. Quattro monete hanno 16 possibilità = 2 x 2 x 2 x 2 = 2⁴ = 16). La probabilità maggiore è che appaiano 2 immagini e 2 scritte (ci sono 6 possibili stati microscopici su un totale di 16 stati microscopici - 6/16 x 100% = 37,5%). D'altra parte, la probabilità minore è che appaiano 4 immagini o 4 scritte (ognuna ha 1 possibile stato microscopico - 1/16 x 100% = 6,25%). Quello di cui stiamo parlando qui è solo la possibilità o probabilità... Se lanciamo le monete 16 volte, non è certo che appaiano 2 immagini e 2 scritte 6 volte. Ma se lanciamo le monete migliaia di volte, la probabilità che appaiano 2 immagini e 2 scritte può avvicinarsi al 37,5%.
È meglio dimostrarlo... Per favore, lancia quattrocento monete da 100 rupie 100 volte (1000 volte se puoi 😉). Registra i dati ottenuti in un lancio... Dopo aver lanciato le monete 100 volte, scoprirai che 2 immagini e 2 scritte compaiono più spesso. Più è il numero di lanci, più la probabilità di ottenere 2 immagini e 2 scritte si avvicina al 37,5% del numero totale di lanci.
In precedenza abbiamo considerato solo 4 monete. Se aumentiamo il numero di monete, aumenta anche il numero di stati microscopici possibili. Ad esempio, abbiamo 100 monete... In un lancio, ci sono 2¹⁰⁰ = 1,27 x 10³⁰ stati microscopici possibili... La probabilità massima è che appaiano 50 immagini e 50 scritte (ci sono 1,01 x 10²⁹ stati microscopici possibili su un totale di 1,27 x 10³⁰ stati microscopici). Al contrario, la probabilità minima è che appaiano 100 immagini o 100 scritte (ognuna ha solo 1 stato microscopico possibile su un totale di 1,27 x 10³⁰ stati microscopici). Una probabilità molto bassa e quasi impossibile... Se abbiamo 1000 monete, la probabilità che appaiano 1000 immagini o 1000 scritte è ovviamente ancora più bassa e sempre più remota.
Per collegare questo concetto all'entropia, possiamo supporre che tutte le immagini o tutto il testo siano disposti in modo ordinato, mentre metà delle immagini e metà del testo siano disposti in modo irregolare. Maggiore è il numero di monete, minore diventa la probabilità di ottenere una disposizione ordinata (tutte le immagini o tutto il testo), fino a diventare quasi impossibile. Al contrario, una disposizione irregolare (metà delle immagini e metà del testo) ha una probabilità molto maggiore. Da questo risultato, sembra che l'irregolarità sia strettamente correlata alla probabilità. Lo stato più probabile è uno stato irregolare, mentre lo stato meno probabile è uno stato ordinato.
L'enunciato generale della seconda legge della termodinamica, di cui abbiamo parlato in precedenza, afferma che l'entropia, o disordine, aumenta sempre in ogni processo irreversibile. Questa affermazione della seconda legge della termodinamica può essere intesa come un'affermazione di probabilità. Ciò significa che ogni processo che si verifica nell'universo è quello con la maggiore probabilità o opportunità. La seconda legge della termodinamica non proibisce una diminuzione dell'entropia in ogni processo irreversibile, ma la probabilità è molto bassa, persino quasi impossibile. Al contrario, un aumento dell'entropia ha una probabilità molto maggiore. Il numero di centesimi che abbiamo considerato prima era solo 100... in realtà, ci sono 6,02 x 10²³ molecole in una mole ... questo è un numero enorme. I possibili stati microscopici di questo numero sono ovviamente molto grandi, quindi la probabilità di ordine è molto bassa, quasi impossibile...
Se lasciamo cadere un bicchiere sul pavimento, i frammenti di vetro sparsi potrebbero ricomporsi e formare di nuovo un bicchiere intero come prima. Ma la probabilità che ciò accada è così bassa da essere impossibile... quando il bicchiere è ancora intatto, la disposizione delle molecole è più ordinata. Quando il bicchiere cade fino a rompersi e i frammenti si sparpagliano sul pavimento, la disposizione delle molecole diventa disordinata. La probabilità che le molecole tornino a una disposizione ordinata è così bassa che è impossibile aspettarsi che si ricompongano. Se tocchiamo un oggetto caldo e uno freddo, il calore fluirà spontaneamente dall'oggetto caldo a quello freddo... gli oggetti caldi hanno molecole che si muovono in modo casuale e veloce, mentre il movimento delle molecole che compongono gli oggetti freddi non è molto rapido. La probabilità che queste molecole veloci si urtino tra loro o attraversino la parete dell'oggetto freddo è molto maggiore della probabilità che le molecole si muovano lentamente... chi è più veloce vince 😉 il calore può trasferirsi da un oggetto freddo a uno caldo, ma la probabilità che ciò accada è molto minore.
Le biglie blu e rosse nell'illustrazione sopra potrebbero tornare alla loro disposizione originale e regolare. Ma la probabilità di tornare a una disposizione ordinata è molto minore. Una disposizione disordinata ha una probabilità molto maggiore. Allo stesso modo, con l'espansione libera di un gas in un contenitore chiuso. Il contenitore ha due camere, separate da una barriera. Inizialmente, il gas si trova nella camera di sinistra. Quando la barriera viene rimossa, le molecole di gas si radunano per passare nella camera di destra. La camera di destra è vuota, mentre la camera di sinistra contiene molecole che si muovono in modo casuale. Quando la barriera viene rimossa, le molecole hanno un'alta probabilità di passare nella camera vuota. Dopo che le molecole hanno riempito l'intero volume del contenitore con due camere, è possibile che tutte le molecole riempiano di nuovo la camera di sinistra? È possibile, ma la probabilità è molto bassa. In una sola mole ci sono 6,02 x 10²³ molecole ... la probabilità che tutte le molecole si trovino nella camera di sinistra è di 1 su un milione. Una su un milione è una probabilità molto bassa e quasi impossibile...
La seconda legge della termodinamica ci dice che ogni processo che avviene nell'universo è il processo più probabile. La direzione in cui procede un processo in natura (verso un'entropia maggiore) è determinata dal caso o dalla probabilità... il disordine ha una probabilità molto maggiore di verificarsi ed è quindi più probabile che si verifichi...
Entropia = freccia del tempo
L'entropia è anche chiamata la freccia del tempo perché ci indica la direzione in cui scorre il tempo. La direzione di ogni processo naturale è verso il disordine. Se osserviamo il contrario, cioè il disordine stesso che si trasforma in ordine, possiamo dire che l'evento è invertito. Se vediamo frammenti di vetro sparsi sul pavimento che si ricompongono e formano di nuovo un bicchiere intero, possiamo dire che l'evento è invertito. Questo non accade mai nella nostra vita quotidiana e, se accadesse, violerebbe la seconda legge della termodinamica. In questo caso, il tempo non scorre mai all'indietro e il disordine non si trasforma mai automaticamente in ordine. L'evento più probabile e costante nella nostra vita è che l'ordine tende sempre al disordine; il tempo scorre sempre in avanti, non all'indietro. Se una persona anziana si trasformasse in un neonato, lo considereremmo anomalo e una violazione della seconda legge della termodinamica.
