Entropía

Una importante concepción de la termodinámica es la de la entropía, que podemos definir como el grado de desorden de un sistema. Cuanto más desorden hay en él, mayor es su entropía. Un sólido cristalino, por ejemplo, cuyas moléculas están dispuestas regularmente en un retículo, tiene menor entropía que la misma sustancia fundida; en este estado, sus moléculas se mueven con relativa libertad y, por lo tanto, con más desorden.

En termodinámica se puede determinar un cambio de entropía mediante la ecuación dS = dQ/T, siendo dS el cambio de entropía, y dQ la cantidad de calor admitida a la temperatura absoluta de T. Estrictamente, esta ecuación se aplica sólo a los procesos reversibles, mientras que los cambios de entropía correspondientes a los irreversibles se calculan postulando los cambios reversibles teóricos equivalentes.

En los sistemas libres o aislados (los que pueden distribuir su energía sin influencia externa), aumenta siempre la entropía total, disminuyendo la energía disponible. Cuando el sistema ha alcanzado su entropía máxima, la materia existente se halla en total desorden, y a una temperatura uniforme, por lo que no queda energía disponible para desempeñar un trabajo. Muchos científicos creen que el universo llegará a la postre a alcanzar ese estado, aunque otros creen que colapsará sobre sí mismo y sufrirá otra gran explosión, similar a la que dio origen al universo actual.

La descomposición orgánica (izquierda) y la oxidación inorgánica (derecha) son dos ejemplos de aumento de entropía. En el caso del tronco en putrefacción, el desorden aumenta conforme la ordenada estructura de la madera es degradada a sustancias más simples (por ejemplo, azúcares), por determinados animales y plantas. La oxidación trae consigo la perturbación (por la acción química) de la ordenación regular cristalina de las moléculas del acero, para dar lugar a conjuntos menos ordenados de moléculas de óxido de hierro (orín)