¿Por qué un aumento de la energía térmica conduce a un aumento de la entropía?

Después de leer La preferencia por los estados de baja energía , donde se afirma en la excelente respuesta aceptada que

Dado que los macroestados con mucha energía almacenada en forma de calor (nuestra pelota con movimiento térmico aleatorio de sus moléculas) contienen muchos más microestados y, por lo tanto, es mucho más probable que la energía tienda a transferirse de energía potencial a energía térmica. Esto se observa como una tendencia a la disminución de la energía potencial.

Empecé a preguntarme exactamente por qué este es el caso. De ¿Qué es exactamente la entropía? , creo que tengo una buena comprensión básica de lo que es la entropía. Me parece que la declaración de la cita está directamente relacionada con la entropía, pero no puedo entender por qué.

Principalmente estoy pidiendo una comprensión intuitiva, no matemática (aunque obviamente no puedo decir con certeza si esto será posible para responder a esta pregunta).

¿Por qué un aumento de la energía térmica conduce a un aumento de la entropía?


Posible duplicado: ¿aumenta la entropía con una disminución o un aumento en la temperatura de un sistema? No creo que esto responda mi pregunta porque no hay explicación de por qué un aumento en la energía térmica es igual a un aumento en la entropía.

Respuestas (1)

Una disminución en la energía potencial no necesariamente aumenta la temperatura en todo el sistema, pero lo mueve hacia el equilibrio.

Si un recipiente de gas se divide en dos mitades a diferentes temperaturas, esto representa energía potencial. Si permitimos que el calor pase de la mitad más caliente a la mitad más fría, y tal vez usamos parte de este calor para hacer trabajo, entonces reducimos la energía potencial del sistema. Eventualmente, las dos mitades alcanzan la misma temperatura y están en equilibrio.

Hay más microestados en el macroestado de equilibrio que en el macroestado de no equilibrio original (del mismo modo que hay más formas de lanzar cien monedas y obtener cincuenta caras y cincuenta cruces que de obtener cuarenta). cabezas y sesenta cruces). Entonces, la disminución de la energía potencial conduce a un estado de equilibrio, lo que significa un aumento de la entropía.

Me encanta esta respuesta, especialmente la analogía con las monedas. Creo que ahora finalmente he entendido algo :)