1. ENTROPÍA La palabra entropía procede del griego (θτρωπη) y significa si gnifica evolución o transformación, transformaci ón, es una medida del desorden. - Mayor entropía significa mayor desorden. - Menor entropía significa más orden.
2. HISTORIA DE LA ENTROPÍA El concepto de entropía aparece con Rudolf Clausius como parte del raz onamiento con el que se enfrenta al problema de encontrar una expresión matemática para describir todas las transformaciones de un cuerpo ante un intercambio i ntercambio de calor entre ese cuerpo y otro o con el exterior. Trata de esclarecer las relaciones de calor y energía en lo que el mismo denomina “principio de equivalencia de las transformaciones de energía” y al cual le asigna, al menos, dos significados; “el trabajo puede transformarse en calor y recíprocamente”, y “el calor no puede pasar de sí mismo de un cuerpo frío a uno caliente”. Clausius encuentra que el calor cedido por un cuerpo, es equivalente a la variación de calor que contenga el cuerpo, más el trabajo t rabajo que realice el cuerpo durante la modificación en el arreglo de las partículas del cuerpo. El nombre de entropía fue designado por Clausius para dar sentido a un proceso que ocurre con la energía, como él describe “…propongo llamar a la cantidad S la entropía del cuerpo tomando la palabra pal abra griega transformación (θτρωπη). El diseño que yo he armado con la palabra entropía lo hice de manera que se asemejara tanto como fuera posible a la palabra energía”.
3. QUE ES LA ENTROPIA El término entropía se puede utilizar en Física, Química, Psicología, de forma filosófica, en las Empresas, etc. Lógicamente la entropía que nosotros estudiaremos es aquella relacionada con la física y la química. Veamos que es la entropía en general, ejemplos de entropía, la entropía en la física y en la química, el enunciado de kelvin y un poco de historia sobre la entropía . ¿Qué es la Entropía? La entropía es una "propiedad de estado" en la que importa solamente el estado inicial y final, independientemente del camino recorrido para pasar de uno a otro. La entropía no se define en valores absolutos, se miden cambios (incrementos = Δ) entre uno y otro estado entrópico.
Pongamos algún ejemplo para que te queda mucho más claro. Primero un sistema reversible y luego un sistema irreversible (no puede volver al estado inicial).
4. PRINCIPIO DE LA ENTROPÍA “El primer principio de la termodinámica postula que la energía total del universo se mantiene constante, no se crea ni se destruye, se transforma. Pero el segundo principio estipula que si bien la energía se mantiene constante, está afectada de entropía. Es decir, tiende a la degradación, a la incomunicación, al desorden. La enunciación del principio de entropía conmocionó a una ciencia que tenía como uno de sus principales bastiones la capacidad de predecir de manera determinista. Y, tan pronto como se conoció la tendencia al caos, se pensó en el auto aniquilación del universo. No obstante, existen posturas científico-epistemológicas optimistas, porque el caos no implica necesariamente la destrucción definitiva del sistema afectado. Del caos puede también surgir el orden. Mejor dicho, un nuevo orden”. La noción de entropía echó por tierra el ideal de la ciencia del orden y la reversibilidad absoluta de todo proceso, sobre todo en los sistemas cerrados. Irreversibilidad, desorden, caos, probabilidad, azar entran de la mano de este complejo concepto. La entropía es el caballo de Troya que asestó un duro golpe a las ciencias duras que tuvieron que admitir la inconsistencia de su intento de ordenar la complejidad y el desorden, creando una estructura cerrada ideal, que produjera un movimiento continuo, un sistema ordenado, cerrado, pre-determinable, autosuficiente, reversible. Es por eso que el concepto de entropía es también afín al Psicoanálisis y otras disciplinas afines, el mismo Freud tuvo que apelar a la entropía como principio, luego de su posición inicialmente excesivamente determinista. Su afinidad con la física de su época lo condujo a un intento de conceptualización del funcionamiento del aparato psíquico como sistema energético semicer rado: punto de vista económico. Freud lo presenta como una búsqueda del equilibrio a través del principio de constancia, sin embargo la entropía le hace variar de posición, ya que el principio de Placer -displacer y la tendencia a la descarga al cero absoluto (Principio de Nirvana) lo obligan en 1920 a pensar la pulsión de muerte (máxima desorganización, máxima entropía, ireversibilidad absoluta) más allá del principio del placer. En el siguiente pasaje, Freud da cuenta de la inconsistencia de su ideal determinista y la idea de aparato psíquico ordenado y previsible, haciendo lugar a la idea d e la entropía: “Tratándose de neuróticos, hacemos el ingrato descubrimiento de que, dadas las condiciones aparentemente iguales, no es posible lograr en unos modificaciones que en otros hemos conseguido fácilmente. De modo tal que al considerar la conversión de energía psíquica debemos hacer uso del concepto de 'entropía'.
Lacan en su enseñanza también recurre muy frecuentemente a la noción entropía, sobre todo al referirse al concepto de pulsión de Bernfeld. La entropía echó por tierra en la termodinámica, la idea de un proceso reversible y controlable en todas sus variables, también rompió entonces con la idea del determinismo, de la previsibilidad de los procesos, de sus evoluciones y transformaciones. La utopía de una máquina perfecta que funcione definitivamente por sí misma es la idea de un sistema cerrado organizado, cuyos procesos son reversibles y perfectamente determinables es la idea que imperaba en relación al cosmos La entropía no sólo nos da una medida relativa del grado de libertad y desorden de un sistema en relación con otro estado anterior, también nos da una idea de la imprevisibilidad de las nuevas formas de organización que advendrán a partir del desorden y la liberación de energía. Entonces ya no cabe hablar de determinismo puro sino de probabilidades, de posibles formas de organización a alcanzar, en las que el azar juega su partida y el mínimo acontecimiento puede variar las cosas de un modo imprevisible. La tendencia a la organización a partir de la desorganización, es lo que nos mantiene vivos, mientras la tendencia más accesible es a la muerte como forma de desligadura y disipación absoluta de la energía ligada, una máxima entropía.
5. LA ENTROPÍA EN LA QUÍMICA Y LA FÍSICA Si hablamos de la entropía en química, podríamos decir que es el desorden que tienen las moléculas en un sistema. Un ejemplo: Entropía química ¿Qué estado tiene más Entropía? Pues lógicamente el gas, porque tiene sus moléculas más desordenadas. Además si calentamos el gas, sabemos que las moléculas adquieren mayor velocidad, están más desordenadas, o lo que es lo mismo al aumentar la temperatura aumentamos la entropía. Otro ejemplo: Imagina un bote de perfume y pulverizamos sobre una esquina de una habitación. El perfume no sólo permanecerá en ese rincón de la habitación. Las moléculas de perfume acabarán llenando la habitación. El perfume pasó de un estado ordenado a un estado de desorden, extendiéndose por toda la habitación y aumentando su entropía. Entropía física Bueno ahora llevemos el término de entropía a la física, mejor a la parte de la física llamada termodinámica, que es la que se ocupa del estudio de las relaciones que se establecen entre el calor y el resto de las formas de energía. En termodinámica, podemos definir la entropía como la «energía no aprovechable» para realizar un trabajo. Es decir, una energía que está ahí, pero que no podemos utilizar. ¿Y eso por qué?
No podemos transformar el 100% del calor en energía aprovechable. El primer principio de la termodinámica dice que la energía ni se crea ni se destruye entonces... Si yo pongo en contacto un líquido caliente con uno frío, el calor pasa al líquido frío calentándolo y el caliente se enfría. Si ahora quiero volver el sistema del líquido inicial caliente, desde el sistema frio, no se puede hacer de forma espontánea, necesitamos una fuente de energía externa, pero además la energía necesaria para volver el líquido caliente a su estado inicial es mayor que la que energía que cedió al frío. ¿Qué ha pasado? Pues que hay una pérdida de energía que necesitamos aportar para volver al estado inicial, esta pérdida de energía, o energía que necesitamos para volver al estado inicial es la entropía. La naturaleza establece que el total de energía asociada con una fuente térmica nunca puede ser transformada íntegra y completamente en trabajo útil. De aquí que todo el trabajo se puede convertir en calor pero no todo el calor puede convertirse en trabajo. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Si aceptamos que se cumple la 1ª ley, quiere decir que si toda la energía no se ha convertido tenemos que aceptar la existencia de una magnitud física llamada entropía, aquella energía que no se ha convertido totalmente en trabajo útil .
El físico Rudolf Clausius, a raíz del trabajo pionero del ingeniero militar francés Sadi Carnot sobre la máxima eficiencia de los motores térmicos, fue el primero en determinar la "entropia" y dar una definición cuantitativa (de cantidad). Fue capaz de poner una fórmula para la entropía.
Según Clausius, el cambio de entropía ΔS de un sistema termodinámico que absorbe una cantidad de calor ΔQ a una temperatura absoluta T es simplemente la relación entre los dos: ΔS = ΔQ / T
6. DEFINICION DEL EQUIPO Es la tendencia que los sistemas tienen al desgaste, a la desintegración, para el relajamiento de los estándares y un aumento de la aleatoriedad. La entropía aumenta con el correr del tiempo. En una organización la falta de comunicación o información, el abandono de estándares, funciones o jerarquías trae el aumento de entropía. A medida que la entropía aumenta, los sistemas se descomponen en estados más simples. Si aumenta la información, disminuye la entropía, pues la información es la base de la configuración
y del orden. De aquí nace la neguentropía, o sea, la información como medio o instrumento de ordenación del sistema. Por ejemplo: La falta de colaboración, complementariedad o coordinación entre las autoridades.
7. EJEMPLOS DE ENTROPÍA Tenemos una habitación ordenada = Sistema Inicial. Ahora la desordenamos, tiramos la ropa, muebles, etc. Hemos cambiado el sistema inicial y ahora tengo un sistema final = habitación desordenada. Si quieres colocar las cosas para que esté la habitación ordenada te costará más o menos trabajo, en función de lo desordenada que acabara la habitación. Más desordenada implica que necesito más trabajo para volver a ordenarla (volver al sistema inicial). La habitación al principio tenía muy poco entropía, ya que estaba basta nte ordenada, pero después del proceso (desordenarla) aumentó la entropía. Cuanto más he variado el sistema inicial (habitación ordenada), más trabajo me costará volver al estado inicial, más entropía tengo en mi habitación o más desorden. No solo es más difícil volver al estado inicial cuanto más lo cambio, sino que además tendremos menos posibilidades de volver el sistema (habitación) al estado inicial. Incluso pudiera ser que nunca lograra volver al estado inicial, la habitación igual de ordenada que al principio, esto ocurre en los sistemas llamados "Irreversibles". Los estados irreversibles aumentan la entropía. Los estados que hemos cambiado mucho, tienen mucha entropía. Variación pequeña del estado inicial = poco entropía tenemos e n el estado final. Variación muy grande del estado inicial = gran entropía tenemos en el estado final. Si un sistema experimenta un gran aumento de la entropía en el proceso de cambio, el sistema se vuelve irreversible.
Un ejemplo de Sistema Irreversible. Rompemos un plato, el plato roto tendrá una gran entropía porque es irreversible, ya no podremos dejarlo como estaba al principio. Del plato nuevo al roto se experimenta un gran aumento de la entropía. Freír un huevo es otro proceso irreversible. Hay una ley fundamental de la Naturaleza que dice que en todo proceso natural la entropía crece. Por lo tanto, la entropía, se trata de una cantidad que no decrece en ningún proceso físico, y que por lo general crece, dando lugar a procesos que reciben el nombre de irreversibles, porque no se pueden deshacer, no es posible volver al estado de entropía anterior, dado que ésta no puede decrecer.
Veamos un ejemplo más físico y real de un sistema irreversible. Si echamos una gota de tinta en agua observamos cómo ésta se difunde hasta que toda el agua se vuelve de color uniforme. Lo que jamás veremos es que las partículas de tinta se reúnan de nuevo en una gota separada del agua. Al cambiar el sistema inicial echando la gota de tinta, hemos aumentado tanto la entropía del sistema, que se vuelve irreversible. Entonces.... ¿Cómo medimos la entropía? La manera de utilizarla es medirla en nuestro sistema inicial, es decir, antes de cambiar el sistema, y volverla a medir al final del proceso que sufrió el sistema. Es importante señalar que la entropía no está definida como una cantidad absoluta S (símbolo de la entropía), sino lo que se puede medir es la diferencia entre la entropía inicial de un sistema Si y la entropía final del mismo Sf. Es por eso que la fórmula de la entropía sería: ΔS= incremento de entropía = Sf - Si. No tiene sentido hablar de entropía sino en términos de un cambio en las condiciones de un sistema. Un ejemplo es un reloj de arena. La arena en la parte superior, por su posición tiene una mínima entropía (mínima libertad y mínimo desorden, y máxima disponibilidad de energía.) Una vez que la arena va cayendo, liberando energía, su entropía en la parte inferior será máxima y por lo tanto la energía disponible es mínima, porque salvo que alguien de vuelta el reloj (con un movimiento que aporta energía externa), la arena de la parte inferior está ya liberada de su posición superior. Además el proceso es irreversible, la arena que ha caído no puede volver al lugar superior. Este ejemplo de todos modos se da en un sistema cerrado, donde hay un manejo de las variables que pareciera dar lugar a su determinismo. Pero en un sistema donde el reloj de arena, en su parte inferior es abierto, la arena caería sin poder predecirse que otras formas de agrupación podría adoptar, y se haría más evidente el aumento de entropía, el desorden, la irreversibilidad y el crecimiento de probabilidades de nuevas y múltiples formas de organización de la arena, dispuestas en parte por el azar.
