エントロピーとは、いったいなんぞや。

質問

物理学でエントロピー、エンタルピーがでてきて
なにがなにやら、さっぱりわかりません。
やっぱ、化学か生物を履修すればよかったと思ってます。
物理って、ほんとうにむずかしいですね。
誰か熱力に詳しい人でエントロピーをわかりやすく説明してください。よろしくお願いします。

回答No.2

ume_pyon · ベストアンサー

厳密な意味はともかくとして，イメージをつかむのでしたら，

「エントロピー」＝「乱雑さ，バラバラになる度合い」
←バラバラになるほどエントロピーは大きい
「エンタルピー」＝「熱量」

と覚えていただいても差し支えないと思われます．とはいっても，「乱雑さってなんじゃ？」と思われますよね．そこで卑近な(!?)例を挙げましょう．

例えば，合コンなんかを想定してみましょう．さあ，始まって間もないころは，みなさん緊張しているのでしょうか，向かい合わせに男女がきっちりとならんでいますよね（下の図：□はテーブル）．

○○○○
□□□□
●●●●

これは「秩序がある」並び方ですね．統計学などの世界では，このような「秩序のある」世界を「エントロピーが小さい」と呼びます．要するに，バラバラになっていないから，エントロピーは小さいということです．

では，フリータイムが始まったらどうなるでしょうか？

○●●○
□□□□
●○●○

あら？男女が隣り合わせに座り始めました．要するに，男女がごしゃごしゃに混ざってしまい，規則もへったくれもございません（本能と欲望はありますが!!）．いわば，「秩序のない」並び方ですね．このように，「並び方に秩序がなくなる」＝「エントロピーが増大する」といえましょう．

このように考えると，エントロピーと言うのは，どれだけ混ざり合っているか，どれだけバラバラになっているかをしめすバロメーター（指標）といえましょう．

◆一般に，「（自然界では）エントロピーは増大する」という法則があります．
例えば風船の中にガスを入れておいて，その風船を割ったとたん，ガスは空気中に拡散しますよね．つまり，
「拡散する」＝「空気とよく混ざる」＝「空気とガスがごしゃごしゃに混ざる」＝「エントロピーが増大する」
ってわけです．

>やっぱ、化学か生物を履修すればよかったと思ってます。

実は！エントロピーは化学でも生物でも日常生活でも，あらゆるところに見られます．ここではそれらについて多くは語りませんが，例えば化学反応が起きるかどうかを予想するときに，エントロピーという概念が必要であったりします．

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最後に，エントロピーを理解したかどうかの確認です！？

母「あんたの部屋はいつも散らかっているじゃない！ちゃんと掃除しなさい！」
息子「お母さん，散らかるのは『エントロピーの増大』という自然現象だから，いくら片付けたって無駄なんだよ．」

この息子の言い訳がわかりましたか？（笑）

お礼

合コンを例えるなんてナイスですね。
わかりやすかったです。
自然界では、エントロピー増大の法則ですね。
部屋が散らかるのあたりまえのことですね。
乱雑さは、増えるのが当然です。
今度から部屋の掃除は、無駄なエネルギーを使わずに
自然にまかせます。
でもいつかは、お母さんがエントロピー小さくしてくれます。おかんに感謝感謝！今回は、どうも。