Entropia descrie tendința sistemelor de a trece de la o stare de organizare superioară la o stare de organizare cea mai joasă la nivel molecular. În viața de zi cu zi, înțelegeți intuitiv cum funcționează entropia ori de câte ori turnați zahăr în cafea sau topiți un cub de gheață într-un pahar. Entropia poate afecta spațiul în care se răspândește o substanță, schimbarea sa de fază de la solid la lichid la gaz sau poziția sa. În fizică, entropia este o măsurare matematică a unei schimbări de la energie potențială mai mare la mai mică, legată de a doua lege a termodinamicii.
Entropia provine dintr-un cuvânt grecesc care înseamnă „transformare”. Această definiție ne oferă o perspectivă asupra de ce lucrurile par să se transforme fără niciun motiv. Sistemele pot menține organizarea doar la nivel molecular atâta timp cât se adaugă energie. De exemplu, apa va fierbe doar atâta timp cât țineți o tigaie deasupra flăcării. Adaugi căldură, o formă de energie cinetică, pentru a accelera moleculele din apă. Dacă sursa de căldură este îndepărtată, cu toții putem ghici că apa se va răci treptat până la temperatura camerei. Acest lucru se datorează entropiei, deoarece moleculele de apă tind să-și consume energia potențială acumulată, să elibereze căldură și să ajungă cu o energie potențială mai mică.
Temperatura nu este singura transformare implicată în entropie. Schimbările implică întotdeauna trecerea de la dezechilibru la echilibru, în concordanță cu trecerea la o ordine descrescătoare. De exemplu, moleculele se răspândesc întotdeauna pentru a umple uniform un recipient. Când picuram colorant alimentar într-un pahar cu apă limpede, chiar dacă nu îl amestecăm, acea concentrație unitară a unei picături se va răspândi treptat până când fiecare parte a apei are aceeași densitate de culoare.
Un alt tip de entropie care are de-a face cu mișcarea vizibilă (spre deosebire de mișcarea invizibilă a căldurii) implică gravitația. Dacă nu punem energie într-un sistem, cum ar fi un braț și o minge, ținând în sus un obiect, acesta cade spre pământ. O poziție ridicată are o energie potențială mai mare. Se transformă în energie cinetică de mișcare pe măsură ce obiectul cade. Obiectul se termină întotdeauna cu poziția cu cea mai scăzută energie potențială posibilă, cum ar fi odihna pe podea.
În termeni mai tehnici, entropia este o valoare specifică care măsoară cât de multă energie este eliberată într-un sistem atunci când se instalează în energia potențială cea mai scăzută. Entropia evaluează cantitatea de tulburare, înțeleasă ca o schimbare a căldurii, de la un punct anterior la un moment ulterior în timp. Acest lucru trebuie să se întâmple într-un sistem „închis”, în care nicio energie nu se scurge înăuntru sau afară. Teoretic, asta poate fi măsurat, dar practic este foarte dificil să creezi un scenariu absolut închis. În exemplul de colorant alimentar dat mai sus, o parte din soluția de colorant alimentar se poate evapora, un proces separat de distribuția uniformă a unei substanțe dizolvate.