Enthalpy & Entropy

[ enthalpy , H ]

 

주어진 체계의 상태를 나타내는 열역학적 양의 하나로, H. 카메를링오네스는 이것을 “엔탈피”라고 하고, J. W. 깁스는 “열함수”라고 했다. “열함수” 또는 “깁스의 열함수”라고도 한다. 물체의 내부 에너지를 U, 압력을 p, 부피를 V라 했을 때 엔탈피 H는 아래와 같이 표시된다. 따라서 부피를 일정하게 유지하면 물질계가 주고받은 열량은 그대로 내부 에너지의 증감으로 표시되는, 압력을 일정하게 한 채 물질계에 드나든 열량은 물질계의 엔탈피 증감과 같게 된다.

 

 

일정한 압력에서 일어나는 변화에서, 에너지는 크게 유용하지 않다

엔탈피는 에너지와 유사하며, 때로는 혼동하여 사용한다. 엔탈피를 잘 이해하기 위해서는 열·일·에너지에 대한 내용을 되돌아 보는 것이 필요하다. 계의 상태가 변하면 계에서 주위로 또는 주위에서 계로 열과 일이 이동한다. 계가 받은 열(Q)과 계에게 해준 일(W)의 합을 계의 에너지 변화량(ΔE)이라 하며, 아래와 같이 나타낸다.

ΔE = Q + W

이것이 열역학 제1법칙이다. 일에는 전기적 일, 기계적 일 등 여러 가지가 있으며, 그중에서 외부 압력(P)에 대해 계의 부피(V)가 변하면, 이 경우에도 일이 관여한다.

이때, 계에 해준 일(W)은 -PΔV로 표현할 수 있다. 만약 계에 외부 압력에 대해 부피가 변하는(P-V) 일 외에 다른 일이 없다면, 열역학 제1법칙은 ΔE = Q - PΔV가 된다. 부피가 일정하게 유지되면서(ΔV=0) 계의 상태가 변하면 에너지 변화량 ΔE는 흡수한 열량(QV)과 같다 (ΔE = QV).

화학에서 관심이 있는 많은 변화는 부피가 일정한 상태보다는 압력이 일정한 상태, 즉 대기압 아래에서 일어나는 경우가 많다. 대기압 아래에서 일어나는 물의 증발, 얼음의 융해, 연료의 연소 반응이 그 예라 할 수 있다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 이런 물리-화학적 변화에서 일어나는열의 출입을 좀 더 간단히 취급하기 위해서는 에너지보다 편리한 새로운 함수를 도입할 필요가 있다.

 

 

엔탈피 변화량은 일정한 압력 하에서 계가 받은 열량

일정한 압력 아래에서 일어나는 물리∙화학적 변화에서 출입하는 열량을 알기 위해, 19세기 중반에 엔탈피가 도입되었다. 엔탈피(H)는 에너지(E)에 압력(P)과 부피(V)의 곱을 더한 것으로 정의한다.

H = E + PV

따라서 엔탈피 변화량 ΔH는 ΔH = ΔE+ Δ(PV)라 할 수 있다. Δ(PV)는 (PΔV + VΔP)로 쓸 수 있고, P-V 일 이외의 다른 일이 관여하지 않는다면, ΔE = Q - PΔV 이므로, 이 경우 ΔH는 다음과 같이 된다.

Δ = Q + VΔP

따라서 일정한 압력(ΔP = 0) 하에서 일어나는 물리∙화학적 변화에서 흡수한 열량(QP)은 엔탈피 변화(ΔH)와 같다.

ΔH = QP

 

 

발열 반응에서는 엔탈피가 감소하고, 흡열 반응에서는 엔탈피가 증가한다

흔히 화학에서는 반응을 흡열반응과 발열반응으로 구분한다. 흡열반응은 반응에 의해 온도가 낮아지는 경우이다. 소금을 물에 녹이면 온도가 약간 내려가는 것이 이의 예이다. 이는 반응 후의 온도를 반응 전의 처음 온도와 같게 하기 위해서는 주위에서 열을 흡수해야 함을 의미한다. 따라서 QP>0 이므로 엔탈피는 증가한다.

이와 반대로, 발열반응은 물과 황산을 섞을 때나 연료가 탈 때처럼 반응에 의해 계의 온도가 올라가는 경우이다. 이때는 반응 후의 온도를 반응 전과 같게 하기 위해서 열을 방출시켜야 한다. 즉 QP<0 가 되고, 따라서 엔탈피는 감소한다. 즉 흡열 반응에서는 엔탈피가 증가하고, 발열 반응에서는 엔탈피가 감소한다.

 

 

반응식에서 반응열을 구하게 해주는 화합물의 ‘표준 생성 엔탈피’

1기압 하에서 일어나는 반응의 엔탈피 변화량을 특별히 표준 반응 엔탈피라 부르고, ΔHo r 로 나타낸다. 이는 이 반응에서 출입하는 열량을 측정하면 바로 구할 수 있다. 압력이 일정한 과정에서 화학 반응의 반응 엔탈피는 생성물의 엔탈피 값과 반응물의 엔탈피 값의 차이이다. 만약 반응물과 생성물의 엔탈피 값을 알고 있다면, 우리는 직접 실험하지 않고도 반응 엔탈피를 계산할 수 있다. 즉 반응에서 출입하는 열량을 직접 실험하지 않고, 계산으로도 구할 수 있다. 그러나 실험적으로 구할 수 있는 것은 엔탈피의 절대값이 아니라변화이다. 따라서 변화량을 표현할 어떤 기준이 필요하며, 이 기준점으로부터 각 화합물의 엔탈피 값을 상대적인 값으로 나타낸다. 이렇게 나타낸 값이표준 생성 엔탈피(ΔHo f )이다. 이는 마치 산의 높이를 비교하기 위해 해수면이라는 기준을 잡고, 해발고도로 표현하는 방식과 같다.

1기압에서 어떤 화합물 1몰이 그 화합물을 구성하고 있는 성분 원소의 가장 안정한 상태에서 생성될 때의 반응 엔탈피를 그 화합물의 표준 생성 엔탈피라 하는데, 이를 표준 생성열이라 부르기도 한다. 이와 같은 ΔHo f의 정의는 1기압에서 안정한 원소들의ΔHo f값을 모두 0로 하고, 화합물들의 ΔHo f값을 정하는 것과 같다. 예로, 열역학적으로 안정한 원소 상태는 탄소는 흑연이고, 수소와 산소는 각각 기체 상태의 H2(g)와 O2(g)이며, 이들의 ΔHo f값은 모두 0이다.

 

 

헤스의 법칙을 이용하여 간접적으로 표준 생성 엔탈피와 반응 엔탈피를 구할 수 있다

이산화탄소 (CO2(g))와 물(H2O(l))처럼 구성 원소로부터 그 화합물을 직접 생성시키는 것이 용이한 경우는, 생성 반응열을 측정하여 그 화합물의 ΔHo f값을 구한다. 그러나 에탄올(C2H5OH(l))처럼 원소에서 직접 그 화합물을 생성하는 것이 어려운 경우는 간접적인 방법으로 그 화합물의 ΔHo f값을 구한다. 이때에는 여러 단계를 거쳐 처음 상태로 되는 순환 과정에서 각 단계의 엔탈피 변화량의 합은 0이라는 헤스(Hess)의 법칙을 이용하면 된다.

이런 방법으로 많은 화합물의 ΔHo f값들을 구해서 문헌에 표로 정리되어 있다. 이를 이용하여 화학반응의 반응 엔탈피(반응열)을 실험하지 않고도 구할 수 있다.

 

반응 엔탈피는 생성물들의 ΔHo f값의 합에서 반응물의 ΔHo f값의 합을 빼서 구하는데, 이때 반응식의 계수도 고려되어야 한다. 예로 1기압에서의 메탄 기체(CH4(g))의 연소 반응에서 연소열(연소 엔탈피)은 다음과 같이 구할 수 있다.

 

O2(g)는 안정한 원소이므로 이의 ΔHo f값은 0임을 상기할 필요가 있다.

 

ㅌ`

기체의 몰 수가 변하지 않으면 반응의 에너지와 엔탈피의 변화량은 거의 같다

반응에서 생성물과 반응물에 있는 기체의 몰 수 변화(Δng)가 없다면, 부피 변화는 미미하다. 따라서 Δ(PV)는 아주 적은 값이 되어 ΔHΔE가 된다. 이 때문에 부피의 변화가 크지 않은 고체나 액체만을 포함하는 반응에서는 엔탈피와 에너지를 엄격하게 구분하지 않고 사용하기도 한다. 반응에서 기체의 몰 수가 변화는 경우에 Δ(PV)는 이상 기체 방정식(PV=nRT)에서 대략 ΔngRT가 되므로, ΔHΔE + ΔngRT (R은 기체상수, T는 절대온도)가 된다. 이 경우 ΔH나 ΔE 중 하나를 알고 반응식에서 Δng을 알면 다른 것을 구할 수 있다.

 

 

 

 

[ entropy , S ]

 

자연 물질이 변형되어, 다시 원래의 상태로 환원될 수 없게되는 현상을 말한다. 에너지의 사용으로 결국 사용가능한 에너지가 손실되는 결과를 가져온다.

 

1865년 R.E.클라우지우스가 변화를 뜻하는 그리스어 τροπη에서 이 물리량을 엔트로피라 이름하였다. 인간이 자연에서 얻는 에너지는 언제나 물질계의 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어나는데, 이를 엔트로피 증가의 법칙이라고 한다. 우주의 전체 에너지 양은 일정하고 전체 엔트로피는 증가한다.

 

이론적으로는 물질계가 흡수하는 열량 dQ와 절대온도 T와의 비 dS=dQ/T로 정의한다. 여기서 dS는 물질계가 열을 흡수하는 동안의 엔트로피 변화량이다. 열기관의 효율을 이론적으로 계산하는 이상기관의 경우는 모든 과정이 가역과정이므로 엔트로피는 일정하게 유지된다. 일반적으로 현상이 비가역과정인 자연적 과정을 따르는 경우에는 이 양이 증가하고, 자연적 과정에 역행하는 경우에는 감소하는 성질이 있다. 그러므로 자연현상의 변화가 자연적 방향을 따라 발생하는가를 나타내는 척도이다.

 

열역학에서 중요한 제1법칙은 에너지보존의 법칙, 즉 우주에 존재하는 에너지 총량은 일정하며 절대 변하지 않는다는 것이다. 제2법칙은 대부분 자연현상의 변화는 어떤 일정한 방향으로만 진행한다. 즉, 이미 진행된 변화를 되돌릴 수 없다는 의미이다. 따라서 자연 물질계의 변화는 엔트로피의 총량이 증가하는 방향으로 진행한다. 이것을 엔트로피 증가의 법칙이라고 한다. 즉 가용할 수 있는 에너지는 일정한데 자연의 물질은 일정한 방향으로 만 움직이기 때문에 무용한 상태로 변화한 자연현상이나 물질의 변화는 다시 되돌릴 수 없다는 것이다. 즉 다시 가용할 수 있는 상태로 환원시킬 수 없는, 무용의 상태로 전환된 질량(에너지)의 총량을 '엔트로피(entropy)'고 한다.

 

예를 들어 석유 또는 석탄을 연료로 이용하여 에너지를 얻을 수 있지만 석탄은 아황산가스, 이산화탄소 등으로 기화하기 때문에 가용 가능한 상태로 다시 되돌리지 못한다. 그 질량은 다른 상태로 변화되어도 사라지지 않지만, 이미 되돌릴 수 없는 상태로 전환된 것이다. 때때로 자연현상은 국부적으로 엔트로피가 감소하는 비자연적 변화를 따르는 것도 있지만, 그것에 관계되는 물질계 전체를 다루어 보면, 항상 엔트로피를 증가시키는 방향으로 현상이 변화한다. 즉 물질의 재활용을 위해서는 또다른 에너지를 소모해야 하기 때문에 전체적으로는 엔트로피가 상승하는 결과를 가져올 뿐이다. 이 이론은 자연현상이 일어나는 방향을 정하는 것으로서, 에너지보존법칙과 함께 열역학의 기본법칙으로서 중요하다.

 

엔트로피는 물질계의 열적 상태로부터 정해진 양으로서, 통계역학의 입장에서 보면 열역학적인 확률을 나타내는 양이다. 엔트로피 증가의 원리는 분자운동이 확률이 적은 질서 있는 상태로부터 확률이 큰 무질서한 상태로 이동해 가는 자연현상으로 해석한다. 예를 들면, 마찰에 의해 열이 발생하는 것은 역학적 운동(분자의 질서 있는 운동)이 열운동(무질서한 분자운동)으로 변하는 과정이다. 그 반대의 과정은 무질서에서 질서로 옮겨가는 과정이며, 이것은 자발적으로 일어나지 않는다. 일반적으로 열역학적 확률의 최대값은 온도가 균일한 열평형상태에 대응한다. 다른 에너지 출입이 없는 고립계인 경우에는 계 전체가 열평형에 도달하여 모든 열과정이 정지하는 상태이다.

 

산업화를 통한 기계화는 지구에 한정된 화석자원을 급속하게 고갈시켜 가고 있으며 점차 막대한 에너지를 소비하는 사회로 진화되어 가는 현상을 우려하는 목소리가 높아지고 있다. 현재처럼 엔트로피가 증가하게 되면 머지않은 장래에 석유, 석탄 등 전통적인 자원이 고갈될 것이며 이를 대체하는 에너지를 생산하는 일은 추가적인 생산 에너지를 필요로 하기 때문에 엔트로피의 증가는 한층 심화될 것이라고 경고한다.

 

 

엔트로피는 증가한다

물리법칙 중에서 가장 근본적인 법칙 중의 하나가 에너지 보존법칙이다. 에너지에는 여러 가지 종류가 있어 한 종류의 에너지가 다른 종류의 에너지로 바뀔 수 있다. 하지만 에너지의 총량은 항상 일정하게 유지된다는 것이다. 1905년 아인슈타인이 질량이 에너지로, 에너지가 질량으로 상호 변환될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 그 유명한 E = mc2의 공식이다. 그 후 에너지 보존법칙에는 질량까지 포함되었다. 따라서 에너지 보존법칙은 이제 에너지 질량 보존법칙이 되었다.

 

 

가장 근본적인 법칙인 에너지 보존 법칙

에너지 보존 법칙이 처음 제기된 것은 열의 성질을 연구하는 과정에서였다. 현재는 열이 에너지의 한 형태라는 것은 누구나 아는 상식이 되었다. 그러나, 19세기 초까지만 해도 열이 무엇인지 잘 모르고 있었다. 그 당시 대부분의 과학자들은 열은 열소라는 물질이 만들어내는 화학작용의 일종이라고 생각했다. 열역학을 본격적으로 시작한 사람이라고 할 수 있는 프랑스의 카르노(Nicholas Léonard Sadi Carnot, 1796~1832)도 마찬가지였다. 그는 1824년에 열소설을 바탕으로 열기관의 작동원리를 설명하는 「열의 기동력과 그 능력을 개선시킬 수 있는 기계에 대한 고찰」이라는 논문을 발표했다.

 

 

열역학 제 1법칙 : 에너지 총량은 보존된다

그러나 마이어(Julius Robert von Mayer, 1814~1878), 헬름홀츠(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz, 1821~1894), 줄(James Prescott Joule, 1818~1889)과 같은 과학자들의 노력으로 큰 변화가 있었다. 열도 에너지의 한 형태이며 열을 포함하여 에너지의 총량은 변하지 않는다는 에너지 보존법칙이 확립된 것이다. 특히 영국의 줄은 1847년에 행한 실험을 통해 1cal의 열량이 4.184 J의 에너지와 같다는 것을 밝혀냈다. 이렇게 해서 확립된 에너지 보존 법칙은 열역학 제1법칙이라고도 부른다.

 

 

엔트로피의 개념을 처음 제안한 클라우지우스(1822-1888)

그러나 과학자들은 곧 열이 에너지의 한 형태라는 것을 밝혀낸 것은 열에 대한 이해의 시작에 불과하다는 것을 알게 되었다. 열은 에너지이므로 높은 온도에서 낮은 온도로 흘러간다고 해도 총량은 변하지 않는다. 100℃의 물체가 가지고 있던 100cal의 열량이 0℃의 물체로 흘러가도 열량은 100cal 그대로 유지된다. 온도가 낮아진다는 것은 열 에너지가 없어지는 것이 아니라 넓게 퍼지는 것이다. 열도 에너지의 일종이고 총량이 변하지 않는 것이라면 낮은 온도의 물체에서 높은 온도의 물체로도 흘러갈 수 있어야 한다. 하지만 열은 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐를 뿐 낮은 온도에서 높은 온도로 흐르지는 않는다. 이것은 에너지보존법칙으로는 설명할 수 없는 현상이었다.

 

그뿐만이 아니다. 운동에너지는 쉽게 모두 열에너지로 바꿀 수 있다. 예를 들어 달리던 물체에 마찰력이 작용하면 물체가 가지고 있던 운동에너지는 모두 열에너지로 바뀌고 물체는 정지한다. 그러나 이상하게도 열에너지는 일부만 운동에너지로 바꿀 수 있을 뿐이다. 운동에너지와 열에너지는 모두 에너지인데 왜 열에너지는 일부만 운동에너지로 변환되는 것일까? 많은 과학자들은 이런 현상을 설명하려고 여러 가지로 노력했지만 성공하지 못했다.

 

열역학 제 2법칙 : 열은 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐른다

1850년에 독일의 클라우지우스(Rudolf Julius Emanuel Clausius, 1822~1888)는 이 문제를 누구도 생각하지 못했던 방법으로 해결했다. 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흘러가는 것을 기존의 물리법칙으로 설명하려고 노력할 것이 아니라 이것을 새로운 법칙으로 정하자고 제안한 것이다. 그렇게 해서 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흘러가는 성질을 열역학 제2법칙이라고 부르게 되었다.

 

운동에너지는 100% 열에너지로 바꿀 수 있지만 열에너지는 100% 운동에너지로 바꿀 수 없다는 것은 열이 높은 온도에서 낮은 온도로만 흘러간다는 것과 같은 내용이라는 것을 알게 되어 이것도 열역학 제2법칙에 포함되었다.

 

1865년 클라우지우스는 열역학 제2법칙을 포괄적으로 설명하기 위해 엔트로피라고 부르는 새로운 물리량을 제안했다. 클라우지우스가 제안한 엔트로피(S)는 열량(Q)을 온도(T)로 나눈 양(S= Q/T)이었다. 열량이란 물체가 가지고 있는 열에너지를 말한다. 따라서 열에너지를 제외한 다른 에너지의 엔트로피는 열량이 없으므로 0이다. 그리고 열에너지의 엔트로피는 온도에 따라 달라지는 양이 되었다. 높은 온도에 있던 열이 낮은 온도로 흘러가면 열량은 변하지 않더라도 분모에 있는 온도가 작아지므로 엔트로피는 증가한다. 엔트로피가 0인 운동에너지가 열에너지로 바뀌는 경우에는 없던 열량이 생겨나므로 엔트로피는 증가하게 된다. 따라서 열역학 제2법칙은 이제 엔트로피 증가의 법칙이라고 부를 수 있게 되었다.

 

엔트로피는 무엇이길래 항상 증가하나?

그러나 열량을 온도로 나눈 양인 엔트로피가 증가해야만 하는 이유를 납득할 수 있도록 설명하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 그렇게 하기 위해서는 엔트로피가 무엇을 의미하는지 좀 더 깊이 이해해야 되었다. 이 일을 해낸 사람이 오스트리아의 물리학자 볼츠만(Ludwig Eduard Boltzmann, 1844~1906)이었다. 볼츠만은 엔트로피를 확률적인 방법으로 새롭게 정의하여 엔트로피에 대한 이해를 깊게 했고, 물리학에서 엔트로피가 차지하는 위상을 한 단계 끌어 올렸다. 볼츠만이 새롭게 제시한 엔트로피를 설명하기 위해서는 확률 이야기를 조금 해야 된다. 교실에 안경을 낀 학생 20명과 안 낀 학생이 20명 있다고 가정하자. 이 때 마음대로 자리에 앉으라고 하면 안경을 낀 학생과 안 낀 학생이 마구 잡이로 섞여 앉아 있을 가능성을 A라고 하자. 그리고 한 편에는 안경 낀 학생, 다른 한편에는 안 낀 학생만 앉아 있을 가능성을 B라고 하자. A가 B보다 높은 것은 당연하다. 그것은 섞여 앉는 경우의 수가 따로따로 앉는 경우의 수보다 많아서 그만큼 확률이 높기 때문이다. 따라서 억지로 따로따로 앉도록 해도 시간이 가면 차츰 섞이게 된다.

 

볼츠만은 점점 섞이는 방향으로 진행되는 것이 자연에서 일어나고 있는 변화의 방향이라는 것을 알게 되었다. 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르고, 운동에너지가 열에너지로 바뀌어 가는 것도 자연에서 일어나는 변화의 방향이다. 그렇다면 확률이 높은 상태로 변해가는 변화와, 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르는 변화 사이에는 어떤 관계가 있는 것이 아닐까? 섞이고 섞여서 더 이상 섞일 수 없는 상태 즉 확률이 최대인 상태가 되면 더 이상의 변화는 일어나지 않는다. 그리고 높은 온도에서 낮은 온도로 열이 흘러 두 물체의 온도가 같아지면 더 이상 열이 흘러가지 않는다. 따라서 주어진 확률이 최대가 되는 상태와 모든 부분의 온도가 같아지는 것은 같은 상태라고 할 수 있을 것이다.

 

확률적인 방법으로 새롭게 정의된 엔트로피

1877년 볼츠만은 경우의 수(g)에 로그를 붙인 양을 엔트로피라고 새롭게 정의하면 확률이 가장 높은 상태와 온도가 같은 상태를 동시에 나타낼 수 있다는 것을 알게 되었다. 그리고 이 새롭게 정의된 엔트로피와 원래의 엔트로피의 단위를 일치시키기 위해서 볼츠만 상수(kB)를 도입했다. 새롭게 정의된 엔트로피(S = kB log g)가 탄생한 것이다. 새롭게 정의한 엔트로피는 열량을 온도로 나눈 예전의 엔트로피를 포함할 수 있을 뿐만 아니라 열과 직접 관계없는 여러 가지 자연현상도 설명할 수 있게 되었다. 그러면, 클라우지우스가 제안했던 엔트로피 증가의 법칙은 새로운 엔트로피로 어떻게 설명할 수 있을까? 그것은 생각보다 간단하다. 새로운 엔트로피가 나타내는 뜻은, 무엇인가가 잘 섞이는 방향으로 변화가 이루어진다는 것이다.

 

 

엔트로피는 자연의 변화의 방향을 가리킨다

온도가 높은 상태는 물체를 이루는 분자나 원자들이 빠르게 운동하고 있는 상태다. 온도가 낮은 상태는 느리게 운동하고 있는 상태다. 열이 높은 온도에서 낮은 온도로 흘러가는 것은 서로 나누어져 있던 빠르게 운동하는 분자들과 느리게 운동하던 분자들이 섞이는 현상이라고 볼 수 있다. 빠르게 운동하는 원자나 분자들이 느리게 운동하는 원자나 분자와 섞이면 열이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘러간 것처럼 보이게 된다. 운동에너지와 열에너지 사이의 변환도 마찬가지로 설명할 수 있다. 운동에너지는 물체를 이루는 모든 원자들이 한 방향으로 운동하고 있을 때의 에너지이다. 그리고 열에너지는 모든 원자들이 불규칙하게 운동하고 있을 때의 에너지이다. 따라서 운동에너지가 열에너지로 바뀌는 것은 원자들의 운동 방향이 섞이는 것이라고 볼 수 있다.

 

인간을 위해 자연이 치르는 대가, 엔트로피

열의 성질을 설명하기 위해 도입된 엔트로피는 이제 자연에서 일어나는 변화의 방향을 제시하는 중요한 물리량이 되었다. 엔트로피의 등장으로 시간의 흐름에도 새로운 의미를 더할 수 있게 되었다. 우주의 엔트로피는 시간이 흐를수록 증가한다. 따라서 우주 전체의 엔트로피는 과거보다 현재가 더 크다. 자연은 계속 섞여서 확률이 높은 상태로 변해가려고 한다. 하지만 인간은 끊임없이 질서를 만들어내기 위해 노력하고 있다. 복잡한 구조물을 만들어내고, 교육을 통해 인간의 행동을 통일시키고 조직화 하려고 한다. 이것들은 모두 엔트로피를 증가시키려는 자연에서 일어나는 변화와 반대 방향이다. 하지만 인간도 자연의 일부이므로 엔트로피 증가의 법칙에서 예외일 수 없다. 따라서 어떤 부분의 엔트로피를 감소시키면 다른 부분에서 그 보다 더 많은 양의 엔트로피를 증가시켜야만 한다. 인간은 매년 더 많은 에너지를 사용하고 있다. 에너지를 사용할 때마다 엔트로피는 항상 증가한다. 더 많은 에너지를 사용한다는 것은 더 많은 엔트로피가 증가하고 있다는 것이다. 우리가 문명을 향유하면 할수록 우리 주위의 자연은 더 많은 대가를 치르고 있는 것이다.

 

 

 

참고출처

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=933696&cid=43667&categoryId=43667

http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=44&contents_id=2416

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1125759&cid=40942&categoryId=32233

http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=20&contents_id=93