엔트로피 (ENTROPY)

엔트로피의 증대는 사용할 수 없는 에너지는 증가를 가리킨다. 열역학 제1법칙만을 생각해 보더라도 어떤 에너지를 되풀이해서 몇 번이고 사용할 수 없다는 것은 직감적으로 알 수 있다.예컨대 석탄을 태울 때 에너지는 얻을 수 있지만 거기에서 발생한 이산화유황이나 그 밖의 가스는 공기 속에 퍼져 버린다.그 과정에서 에너지가 소멸되는 일은 없지만 한번 태운 석탄을 다시 태울 수는 없으며 더구나 같은 양의 에너지를 얻을 수는 없다. 그리고 이것을 과학적으로 설명할 수 있는 것은 열역학 제 2법칙 뿐이다.제 2법칙은 에너지가 어떤 상태에서 다른 상태로 변할 적마다 장차 어떤 일을 하는 데 필요한 ‘사용이 가능한 에너지’를 읽게 된다는 것이다.엔트로피란 이것을 말하며 이미 일로 변환될 수 없는 에너지 양의 정도를 가리킨다. 즉 엔트로피가 증대한다는 것은 사용이 불가능한 에너지가 증가한다는 것을 의미한다.자연계에서 무엇이 일어날 적마다 장차 어떤 일을 하기 위한 에너지를 사용할 수 없게 된다.그리고 이 사용이 불가능한 에너지의 대표적인 것으로 공해가 있다.또한 산업 폐기물도 낭비된 에너지라고 할 수 있다. 열역학 제 1법칙에 따르면 에너지는 더 이상 더 조성될 수도 없고 소멸되지도 않으며 가능한 것은 ‘변환시키는’일뿐이다.그리고 제 2법칙에 의하면 에너지는 하나의 방향,즉 사용된 상태에서만 변환된다.이런 점에서 공해란 그야말로 어떤 ‘<계(系)>(상호 관련을 가진 반응 시스템)에 나타난 사용이 불가능해진 에너지의 양을 가리킨다. 엔트로피라는 말을 처음 제창한 사람은 루돌프 크라우디아스라는 독일 물리학자이다.그는 ‘닫혀진 계(系)’(외부로 확장되지 않은 반응 시스템) 속에서는 에너지 레벨에서 차이가 있으면 언제나 평형상태로 향하게 된다는 것을 발견했다. 평형상태라는 말이 있다.평형상태란 에너지 레벨에서 차이가 없게 된 상태이다.이 상태에서 엔트로피는 최대가 된다.거기에는 다른 일을 행하는 데 사용될 수 있는 자유로운 에너지는 이미 존재하지 않는다.