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熱力学的エントロピー
熱力学的エントロピーは、物理系におけるエネルギーの分散と巨視的な過程の進行方向を記述する状態量です。
概要
古典熱力学では、クラウジウスの定式化により、エントロピーの変化を可逆過程での熱交換と温度に結びつける。統計力学では、巨視的状態に対応する微視的状態の数から熱力学的エントロピーを捉える。孤立系のエントロピーは可逆過程では一定に保たれ、不可逆過程では増大する。シャノンエントロピーは似た数学的形式を持つが、熱的状態ではなく確率モデルの不確実性を表す。
なぜ重要か
熱力学的エントロピーは過程の不可逆性を定量化し、熱機関の変換効率に関する理論的上限を定めます。さらに、熱平衡状態や秩序構造の形成に関する物理的制約を議論する基盤となっています。