Entropie: einfach erklärt

Ein Tropfen Tinte verteilt sich von selbst im Wasser, aber nie sammelt er sich wieder von allein. Ein Eiswürfel schmilzt im warmen Raum, und Wärme fließt immer vom warmen zum kalten Körper. In all diesen Fällen nimmt die Entropie zu.

Gase haben eine viel höhere Entropie als Flüssigkeiten und diese eine höhere als Feststoffe, weil sich die Teilchen freier bewegen und auf mehr Arten verteilen können. Die Einheit der Entropie ist Joule pro Kelvin, bei Stoffen meist J/(mol·K).

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt: In einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie bei freiwillig ablaufenden Vorgängen zu oder bleibt gleich, sie nimmt nie ab.

Der Begriff Entropie wurde 1865 von dem deutschen Physiker Rudolf Clausius eingeführt.

Ob eine Reaktion freiwillig abläuft, hängt nicht nur von der Enthalpie ab, sondern auch von der Entropie. Beides fasst die freie Enthalpie zusammen: ΔG = ΔH - T · ΔS. Ist ΔG negativ, läuft die Reaktion freiwillig ab.

Deshalb können auch endotherme Vorgänge freiwillig ablaufen, wenn die Entropie stark zunimmt. Ein Beispiel ist das Lösen von Ammoniumnitrat in Wasser: Es kühlt die Lösung ab und wird in Sofort-Kühlkompressen genutzt.