Entropie

Die Entropie ist die bilanzierfähige Primärgrösse der Thermodynamik. Entropie kann gespeichert, transportiert und produziert werden. Körper reagieren auf eine Entropiezufuhr mit einer Temperaturerhöhung (sensible Wärme), einer Volumenänderung oder einer Aggregatszustandsänderung (latente Wärme). Die Entropie wird in Joule pro Kelvin (J/K) gemessen. Als Formelzeichen verwenden wir ein S.

Entropie im Alltag

Die Entropie kann mit dem umgangssprachlichen Wort Wärme umschrieben werden

1. Führt man einem Körper Wärme (Entropie) zu, steigt die Temperatur
2. Das Fassungsvermögen für Wärme (Entropie) nimmt proportional mit der Menge eines Stoffes zu
3. Durch Reibung ensteht Wärme (Entropie)
4. Wärme (Entropie) kann durch einen Körper geleitet, zusammen mit einem Stoff transportiert und durch elektromagnetische Strahlung übertragen werden

Unglücklicherweise hat man Mitte des 19. Jahrhunderts Wärme als thermisch ausgetauschte Energie definiert. Diese heute noch gültige Definition trifft aber nur auf Punkt 1 in der oben aufgeführten Liste zur Umgangssprache zu.

Entropieproduktion

Setzt der Strom einer Primärgrösse eine momentane Prozessleistung frei, wird diese teilweise von einem oder mehreren Prozessen aufgenommen. Die Differenz zwischen freigesetzter und total aufgenommener Prozessleistung wird dissipiert. Die dissipierte Leistung dient der Entropieproduktion, wobei die Entropieproduktionsrate gleich der dissipierten Leistung dividiert durch die absolute Temperatur ist

[math]\Pi_S = \frac {P_{diss}}{T}[/math]

gespeicherte Entropie

Die gespeicherte Entropie macht sich mikroskopisch durch die Zahl der Zustände (Zustandssumme) bemerkbar, die makroskopisch unter keinen Umständen zu unterscheiden sind. So nimmt die Zahl der möglichen Anordnungen der Atome beim Schmelzen von Metall enorm zu (Schmelzwärme).