¿Sabes que es la entropía?

Las clases tienden a ser largas y aburridas pero las de Biofísica no son tan malas, ya que nuestro profesor, al cual llamaremos para mantener su anonimato Barbitas (es pequeño y con barba, no es culpa mía) sabe hacer las clases amenas. De Biofísica, Termodinámica Estadística y Cuántica aplicada a la interacción entre proteínas no aprendemos mucho ya que es temario para rumiar lentamente, pero es un profesor que te ayuda a pensar.

El primer día de clase, Barbitas vino y nos preguntó: “¿Qué es la entropía?”  Rápidamente un sabiondo de clase respondió sin levantar la mano: “El desorden

Desde la química del instituto la definición de la entropía es muy vaga, lo único que te dicen es que la entropía indica el desorden de las moléculas, pero si pensamos un poco mas comprobamos que no sabemos definir el desorden si no consideramos como es el orden, siempre comparamos el desorden usando el orden como punto de referencia

“Si calentamos un vaso de agua estamos aportándole energía, y decimos que la entropía sube, ¿Por qué?” vuelve a preguntar Barbitas.

Un murmullo se forma en clase mientras alguien responde en voz más alta que el resto:

-“Porque aumenta el desorden de las moléculas de agua”

-“ ¿Y por que aumenta el desorden?”

-“Porque las moléculas se mueven más deprisa y entonces están más desordenadas”

-“¿Y eso que tiene que ver con el desorden? Si yo cojo una baraja de cartas y mezclo, tendrá otro orden diferente pero, ¿estará mas desordenada que antes o igual de desordenada?”

Se hizo el silencio en la clase…

El desorden de las moléculas es el mismo, se muevan más rápido o más lento, entonces, si la entropía aumenta… ¿Qué demonios es la entropía? Las dos clases siguientes fueron dedicadas a explicar que es la entropía de verdad. Podría hacer una explicación detallada de las formulas que la definen pero voy a explicar sólo el concepto de entropía, que es de lo que estamos hablando.

Considera cualquier sustancia, estará formada por moléculas iguales (por ejemplo, moléculas de agua). Aunque estas moléculas sean iguales en su composición de átomos, hay diferencias respecto a su energía. ¿A que me refiero con energía? Piensa la forma que tiene una molécula de agua

http://www.youtube.com/watch?v=5m10DszH8a4

Ten en cuenta que los átomos de oxigeno e hidrogeno que los componen se mueven, no está quieta como en el video sino que la molécula se “alarga” o se “estrecha” abriendo y cerrando los brazos. Su energía viene dada por este y otros movimientos de la molécula, si el movimiento es más amplio, la energía aumenta ya que la molécula querrá volver a la posición cómoda y por lo tanto tendrá una energía interna (como un muelle, cuando lo comprimes aportas una energía al muelle que el muelle se encargara de liberar en cuanto lo sueltes, volviendo a la normalidad).

Cada molécula se mueve de manera única pero dependiente del resto, es lógico que si hay un recipiente cerrado, que una molécula se alargue provocara el encogimiento de otra. La suma de todas las energías da una energía total que es la que aumenta cuando aportamos calor (¿recuerdas que hemos dicho que al dar calor se mueven más rápido?).

Pero ahora viene lo importante: esa energía no es la entropía.

La entropía se define como las posibles combinaciones de energías individuales de todas las moléculas del conjunto. La suma de energías debe ser la misma pero habrá muchas posibles combinaciones de energías individuales (pensando en el movimiento, considera un baile de aerobic, que todos hacen lo mismo; y un baile de discoteca, que habrá gente que baile el doble y otra gente este quieta; son dos posibilidades de movimientos en conjunto, pero la suma sigue siendo gente bailando). Si aumentamos la energía, se abrirán mayores combinaciones de energías individuales, es decir aumentara la entropía.

Resumido a la baraja, como dijo Barbitas: “una baraja de cuatro cartas permite menos combinaciones que una de 45, por eso la de 45 estará mas desordenada, y tendrá mayor entropía”

Anuncios

4 pensamientos en “¿Sabes que es la entropía?”

  1. Pingback: Bitacoras.com

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s