熵

熵（shāng）（Entropy）是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数，也就是当总体的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指标。熵亦被用于计算一个系统中的失序现象，也就是计算该系统混乱的程度。熵是一个描述系统状态的函数，但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。

== 熵的热力学定义 ==

熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。克氏定义一个热力学系统中熵的增减为：在一个可逆过程里，系统在恒温的情况下得到或失去热量（



Q


{\displaystyle Q}

），并可以公式表示为：




Δ
S
=


Q
T




{\displaystyle \Delta S={\frac {Q}{T}}}


克劳修斯对S予以「熵」（希腊语：εντροπια，entropia；德语：entropie；英语：entropy）一名，希腊语源意为「内向」，亦即「一个系统不受外部干扰时往内部最稳定状态发展的特性」。与熵相反的概念为「反熵」（希腊语：εκτροπια，ektropia，源意「外向性」；德语：Ektropie；英语：extropy）。
1923年，德国科学家鲁道夫·普兰克到中国讲学用到「entropy」这个词，胡刚复教授翻译时灵机一动，把「商」字加火旁来意译「entropy」这个字，创造了「熵」字（音读：shāng），因为熵是



Q


{\displaystyle Q}

（热量）除以



T


{\displaystyle T}

（温度）的商数。
值得注意的是，这条公式只牵涉到熵的增减，即熵一词只是定义为一个添加的常数。

=== 熵的增减与热机 ===

克劳修斯认为熵是在学习可逆及不可逆热力学转换时的一个重要元素。
热力学转换是指一个系统中热力学属性的转换，例如温度及体积。当一个转换被界定为可逆时，即指在转换的每一极短的步骤时，系统保持非常接近平衡的状态，称为“准静态过程”。否则，该转换即是不可逆的。例如，在一含活塞的管中的气体，其体积可以因为活塞移动而改变。可逆性体积转变是指在进行得极其慢的步骤中，气体的密度经常保持均一。不可逆性体积转变即指在快速的体积转换中…