Ei vain epäjärjestystä
Mikroskooppiset lait voivat olla lähes ajankääntöinvariantteja, mutta makrotilat, joilla on valtava Ω, ovat ylivoimaisesti todennäköisempiä. Tämä tilastollinen epäsymmetria selittää makroskooppisen irreversiibelin suunnan.
Termodynaaminen määritelmä
Kahden eri ideaalikaasun sekoittuminen kasvattaa entropiaa, koska kummankin lajin hiukkasille avautuu suurempi tilavuus ja enemmän mikrotiloja. Identtisten kaasujen tapauksessa fysikaalisesti erotettavaa sekoittumista ei ole samalla tavalla.
Toinen pääsääntö
Tilastollisen mekaniikan S=k_BlnΩ muistuttaa informaatioteorian entropiaa, koska molemmissa mitataan mahdollisten tilojen jakaumaa. Termodynamiikassa todennäköisyysjakauma liittyy kuitenkin fysikaalisiin mikrotiloihin ja energiarajoitteisiin.
Kaasun laajeneminen
Lämmönjohtuminen äärellisen lämpötilaeron yli, viskoosi virtaus ja kemiallinen reaktio kaukana tasapainosta tuottavat entropiaa. Reversiibeli prosessi on ideaalinen raja, jossa sisäinen entropiatuotanto lähestyy nollaa.
Ei vain epäjärjestystä
Miksi kaasun vapaa laajeneminen voi kasvattaa entropiaa ilman lämmönsiirtoa?
Kahden eri ideaalikaasun sekoittuminen kasvattaa entropiaa, koska kummankin lajin hiukkasille avautuu suurempi tilavuus ja enemmän mikrotiloja. Identtisten kaasujen tapauksessa fysikaalisesti erotettavaa sekoittumista ei ole samalla tavalla.