قانون الإنتروبيا

المفهوم

سمّى كلاوزيوس عام 1865 الحرارة المنتقلة مقسومة على درجة الحرارة إنتروبيا (dS = δQ/T). وأعاد بولتزمان تفسيرها بالصيغة S = k ln W، حيث W عدد الحالات المجهرية المقابلة لحالة جاهرية، فاكتسبت الإنتروبيا معنى الفوضى أو عدد الترتيبات الممكنة.

القانون الثاني

• صيغة كلاوزيوس: لا تنتقل الحرارة تلقائيًا من الجسم البارد إلى الساخن.
• صيغة كلفن-بلانك: لا يمكن لمحرك أن يحوّل حرارة مستودع واحد كليًا إلى شغل، فلا تتجاوز الكفاءة حدّ كارنو (1 − T_c/T_h).
• تزايد الإنتروبيا: ترتفع إنتروبيا النظام المعزول أو تبقى ثابتة، وهو ما يحدّد سهم الزمن.

القراءات الاجتماعية ونقدها

رأى جيريمي ريفكين في كتابه الإنتروبيا (1980) أن حضارة الوقود الأحفوري تسرّع الإنتروبيا، ودعا إلى مجتمع منخفض الطاقة؛ كما صاغ الاقتصادي البيئي جورجيسكو-روغن الاقتصاد بوصفه عملية إنتروبية. غير أن الأنظمة المفتوحة كالكائنات الحية والأرض تستطيع بناء نظام موضعي بفضل تدفقات الطاقة، فلنقل القانون إلى المجتمع حدود.

انظر أيضًا: الأنثروبوسين، انتقال الحرارة (التوصيل والحمل والإشعاع)، قوانين الديناميكا الحرارية، نظرية الفوضى

المراجع

1. Clausius, R. (1865). Über verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie. Annalen der Physik, 201(7), 353-400.
2. Atkins, P. (2010). The Laws of Thermodynamics: A Very Short Introduction. Oxford University Press.
3. Rifkin, J. (1980). Entropy: A New World View. Viking.
4. Georgescu-Roegen, N. (1971). The Entropy Law and the Economic Process. Harvard University Press.
5. Carnot, S. (1824). Réflexions sur la puissance motrice du feu. Bachelier.
6. Boltzmann, L. (1877). Über die Beziehung zwischen dem zweiten Hauptsatze der mechanischen Wärmetheorie und der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Wiener Berichte, 76, 373-435.
7. Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 27(3), 379-423.
8. Lieb, E. H., & Yngvason, J. (1999). The physics and mathematics of the second law of thermodynamics. Physics Reports, 310(1), 1-96.