Introducción a la entropía

lo que quiero hacer en este vídeo es empezar a explorar el concepto de la entropía la primera vez que te exponen a la idea de entropía parece un concepto un poco misterioso pero a medida que hagamos más vídeos espero que podamos construir un sólido entendimiento de lo que es muchas de las definiciones que encontrarás de entropía van a contener la palabra desorden por lo que podría ser considerado como el desorden de un sistema sistema ahora con solo esa definición en tu mente te invito a que pausa este vídeo ya que compares este sistema con este sistema quiero que compares esta habitación con esta habitación y te preguntes cuál de ellas tiene más entropía y luego quiero que compares la luna con el sol y estas imágenes claramente no están a escala si los dibuja la escala el sol sería mucho más grande pero cuál de estos sistemas tienen más entropía muy bien estoy suponiendo que ya pausa hasta el vídeo e hiciste el ejercicio cuando nos fijamos en estas habitaciones podríamos decir que esta de aquí se ve ordenada es una habitación limpia y estaré aquí se ve desordenada es una habitación desarreglada así que si todo lo que tienes es esta definición podrías decir bueno tal vez estas se encuentran más desordenadas y puede que tenga más entropía y no serías el único que piense esto de hecho en un montón de libros de texto usan esta analogía de una habitación limpia y una habitación desaseada en la que la habitación desaseada tiene más entropía pero este no es exactamente el caso este tipo de desorden no es igual a este tipo de desorden así que permítanme hacer esto muy muy claro algo que está desarreglado o desaseado o desaliñado no es igual a entropía para pensar en lo que significa el desorden en el sentido de la entropía vamos a tener que flexibilizar nuestra perspectiva un poco más pero espero que todo quede claro el tipo de desorden al que se refiere la entropía es más el número de estados que un sistema puede asumir que quiero decir por los estados de un sistema bueno si tengo un contenedor como este y si tengo cuatro moléculas que están rebotando así que tengo esta molécula magenta y tengo esta molécula azul y tengo esta molécula amarilla por aquí y luego tengo una molécula verde este sería un estado en particular una configuración en particular pero este sistema podría asumir otras configuraciones o podría tener otros estados tal vez esta molécula amarilla ahora está por aquí rebotaron hasta que la molécula amarilla llegó aquí y la molécula azul llegó hasta aquí tal vez la molécula de color rosa ha terminado aquí y la molécula verde ahora está aquí por lo que un sistema puede tener un montón de estados diferentes aquí solo dibuje dos estados para este sistema pero podría haber muchos muchos más estados para este sistema así que cada uno de estos son un estado en particular para el sistema imaginen este sistema en el que tengo esta caja con las cuatro moléculas dentro y vamos a compararlo con otro sistema donde tengo una caja más grande y vamos a decir que tiene más moléculas vamos a decir que tiene dos moléculas de color amarillo y que tiene una molécula azul por aquí una molécula verde una molécula magenta y una molécula color rosa claro por aquí este sistema es más grande hay más lugares en los que las moléculas pueden estar y tienen más moléculas este sistema puede asumir más configuraciones o más estados solo he dibujado uno de ellos pero hay muchos más si te imaginas que estas moléculas están rebotando por todos lados de diferentes maneras hay muchos muchos estados diferentes que podría asumir el sistema así que este sistema sin que sepamos lo que las moléculas están haciendo en determinado momento podríamos decir que tiene más estados posibles en relación con este sistema este tiene un menor número de estados posibles menos estados posibles y debido a que este sistema de aquí tiene más estados posibles más configuraciones necesitaría decirte más detalles para saber exactamente dónde está todo diríamos que esto tiene más entropía más entropía así que cuando hablamos de desorden en realidad estamos hablando del número de estados que algo podría tener y tiene sentido que en este sistema en el que hay muchas más cosas moviéndose en muchas direcciones diferentes y que tienen mucho más espacio para moverse tiene sentido que el sistema en su conjunto tenga mayor entropía así que cuando hablamos de entropía no estamos hablando acerca de cualquiera de los estados específicos cualquiera de las configuraciones específicas estamos hablando del sistema en su conjunto sin saber exactamente dónde se encuentran las moléculas en este ejemplo con las habitaciones solo estamos hablando de estados particulares o estados específicos desaseada es un estado en particular limpia es un estado en particular pero no estamos hablando del número de configuraciones que una habitación podría tener de hecho si esta habitación es más grande esta habitación en realidad podría tener más configuraciones y si estamos hablando a un nivel molecular si esta habitación es calidad y esta habitación es fría y de hecho si esta habitación es más grande va a tener más moléculas y esas moléculas van a tener muchísimas configuraciones posibles por lo que se podría debatir que ésta en realidad tiene una entropía mayor usando ese mismo razonamiento volvamos a la comparación de la luna con el sol cuál de éstos tienen más entropía bueno vamos a pensar en ello el sol es más grande tiene muchas muchas más moléculas y esas moléculas se mueven de forma más rápida y están más calientes y se están moviendo hacia todos lados mientras que la luna es pequeña es fría tiene menos moléculas es en su mayor parte rígida no tiene una temperatura muy alta por lo que sus moléculas no tienen mucho movimiento por lo tanto tiene un número mucho menor de estados tiene muchas menos configuraciones que el sol la entropía del sol si la vemos como un sistema si vemos al sol como un sistema su entropía es mucho más alta que la de la luna entropía mucho mayor mucho mayor piensa en ello piensa en la cantidad de información que necesitarías para describir un estado de este sistema necesitarías mucha información si alguien quisiera decirte dónde está cada molécula o cada átomo de la luna pero necesitarías aún más información para saber dónde está cada átomo o cada molécula en un momento determinado en el sol el sol tiene todas estas moléculas moviéndose con tanta energía en este volumen enorme así que espero que esto empiece a darte una noción de lo que es la entropía y podrías decir bueno esto es solo una discusión intelectual porque tanto alboroto pues esto es importante porque hasta cierto punto se puede describir el universo en términos de entropía como aprendimos en la segunda ley de la termodinámica la entropía en el universo está en constante aumento estamos avanzando constantemente hacia un universo con más estados posibles y esto tiene todo tipo de implicaciones interesantes