Entropia
L'entropia è una grandezza fisica utilizzata in termodinamica per indicare il grado di disordine all'interno di un sistema rispetto ad uno standard di riferimento. L'entropia è generalmente indicata con il simbolo S. L'entropia è una grandezza relativa in quanto indica la variazione del livello di disordine in un sistema avvenuta nel corso di un processo di trasformazione da uno stato iniziale ad uno stato finale. Nel sistema internazionale (SI) l'entropia è misurata in Joule su gradi Kelvin J/K ossia nel rapporto tra la quantità di calore scambiato e la temperatura in cui avviene lo scambio. Un esempio di entropia può essere rappresentato tramite due contenitori chiusi A e B, nel primo è contenuto un gas mentre il secondo è completamente vuoto. Entrambi i contenitori sono dei sistemi isolati. Nella figura che segue rappresentiamo lo stato iniziale del sistema.
La trasformazione del sistema. L'apertura della valvola che mette in contatto i due contenitori genera il passaggio del gas dal contenitore A al contenitore B. Il processo continua fin quando il gas non occupa tutto il volume a disposizione rappresentato dal volume del contenitore A e dal volume del contenitore B. Nella figura che segue rappresentiamo la trasformazione del sistema dallo stato iniziale verso lo stato finale.
Il sistema torna a uno stato di equilibrio quando le molecole del gas, in precedenza situate nel solo contenitore A, si sono egualmente distribuite anche nel contenitore B. Essendo aumentato il volume (A+B) in cui sono presenti le molecole di gas, l'apertura della valvola ha generato un incremento di disordine ossia un aumento dell'entropia. Nella figura che segue rappresentiamo lo stato finale del sistema.
Nello stato iniziale, quando il gas è contenuto soltanto nel contenitore A (sistema isolato), il sistema è invece caratterizzato da un grado d'ordine maggiore poiché le molecole di gas sono concentrate in un volume più ridotto ed è quindi più facile individuarle. L'entropia è utilizzata per spiegare il fluire di un gas, di un liquido o del calore da un sistema isolato ad un sistema più ampio. Lo stesso Universo può essere concepito come un sistema isolato in continua trasformazione. Essendo alcune trasformazioni irreversibili, come ad esempio il fluire del calore da un corpo caldo ad uno più freddo, l'universo è in continua trasformazione verso un grado di entropia maggiore ossia, per dirla in modo più semplice, verso un grado di disordine superiore.
- Entropia economica. Il concetto di entropia è applicato anche in economia politica, in particolar modo in economia dell'ambiente, per indicare l'impossibilità di recuperare completamente i prodotti di scarto, l'energia e i rifiuti del sistema economico. Non tutta la materia e l'energia possono essere recuperate e riutilizzate nuovamente come input del processo produttivo. Alcune risorse si trasformano in modo irreversibile, mentre altre si disperdono nell'ambiente. Ad esempio, la combustione del petrolio produce calore, emissioni di anidride carbonica ( CO2 ) e scorie, dalle quali non è possibile ricostituire il petrolio. Il vetro e il ferro, invece, sono tecnicamente riciclabili ma una parte di questi si disperde in piccoli frammenti nell'ambiente, in ogni ciclo produttivo, diventando non più utilizzabile.
La precedente figura mostra il passaggio da una situazione iniziale di ordine in cui la risorsa mineraria è concentrata in una miniera, a una situazione finale di disordine ( entropia ) in cui la risorsa è ormai stata completamente estratta dalla miniera e si è dispersa nel sistema. L'applicazione del secondo principio della termodinamica in economia si deve soprattutto agli studi pioneristici dell'economista Georgescu-Roegen.
