الإنتروبيا مقابل الإنثالبي

على الرغم من تبسيط مفهوم الإنتروبيا غالباً إلى مجرد فوضى، إلا أنها في الواقع مقياس علمي لعدد الطرق التي يمكن بها توزيع الطاقة بين الجسيمات. الغرفة الفوضوية تشبيهٌ على المستوى العياني، لكن الإنتروبيا الحقيقية تشير إلى الحالات المجهرية للذرات والجزيئات.

يشمل المحتوى الحراري الطاقة الداخلية، ولكنه يشمل أيضاً الطاقة اللازمة لإفساح المجال للنظام عن طريق إزاحة محيطه (شغل الضغط والحجم). في العديد من المواد الصلبة والسائلة، يكون الفرق ضئيلاً، ولكنه كبير في الغازات.

يمكن أن تنخفض الإنتروبيا محليًا داخل نظام معين، كما هو الحال عند تجمد الماء إلى جليد. ومع ذلك، لا يكون هذا ممكنًا إلا إذا زادت إنتروبيا المحيط بمقدار أكبر، مما يضمن استمرار ارتفاع الإنتروبيا الكلية للكون.

في حين أن معظم التفاعلات التي تُطلق الحرارة تحدث تلقائيًا، فإن بعض التفاعلات الماصة للحرارة تحدث بشكل طبيعي إذا كانت الزيادة في الإنتروبيا كافية للتغلب على نقص الطاقة. وتُحدد التلقائية بتوازن هذين العاملين عبر طاقة غيبس الحرة.