เอนโทรปี (
อังกฤษ: entropy) มาจาก
ภาษากรีก εν (en) แปลว่าภายใน รวมกับ τρέπω (trepo) แปลว่า "หมุนกลับ กลับหลังหัน หรือ หนี" ถือเป็นหัวใจของ
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นเองทางธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะทำให้ความแตกต่างของ ไม่ว่าจะเป็น อุณหภูมิ แรงดัน ความหนาแน่น หรือค่าอื่น ๆ ในระบบค่อย ๆ น้อยลงจนกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งต่างจาก
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งกล่าวถึงการอนุรักษ์พลังงาน เอนโทรปีเป็นจำนวนซึ่งใช้อธิบายระบบอุณหพลศาสตร์ เมื่อมองในระดับโมเลกุล กระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติทำให้โมเลกุลมีการเรียงตัวที่ไม่เป็นระเบียบมากขึ้น สามารถแทนได้ด้วยค่าเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้น ในการคำนวณ นิยมใช้สัญลักษณ์ S ซึ่งนิยามจากสมการดิฟเฟอเรนเซียล d S = δ Q / T {\displaystyle dS=\delta Q/T} โดยที่ δ Q {\displaystyle \delta Q} แทนพลังงานความร้อนที่ถูกดูดเข้าสู่ระบบที่
ย้อนกลับได้ ส่วน T คือ
อุณหภูมิสัมบูรณ์หนึ่งในสมการสำคัญของโลกที่เกี่ยวข้องกับเอนโทรปีคือ สมการของ
ลูทวิช บ็อลทซ์มันการเปลี่ยนแปลงในเอนโทรปี (ΔS) ของระบบหนึ่งเดิมจะถูกกำหนดไว้สำหรับกระบวนการอุณหพลศาสตร์ที่ย้อนกลับได้ดังนี้เมื่อ T เป็น
อุณหภูมิสัมบูรณ์ ของระบบนำไปหาร
ความร้อน ที่ถ่ายโอนเข้าสู่ระบบนั้นแบบย้อนกลับได้และเพิ่มขึ้นด้วยปริมาณ (δQrev) (ถ้าความร้อนถูกโอนออก เครื่องหมายจะกลับกัน หมายถึงการลดลงของเอนโทรปีของระบบ) นิยามข้างต้นบางครั้งเรียกว่านิยามมหภาคของเอนโทรปีเพราะมันสามารถนำมาใช้ได้โดยไม่คำนึงถึงคำอธิบายขนาดจุลภาคใด ๆ ของเนื้อหาของระบบ แนวคิดของเอนโทรปีถูกพบว่ามีประโยชน์โดยทั่วไปและมีอีกหลายสูตรมาก เอนโทรปีถูกค้นพบเมื่อมันถูกสังเกตเห็นว่าเป็นปริมาณที่จะมีพฤฒิกรรมเป็น
ฟังก์ชันของสถานะ ที่เป็นผลมาจากกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เอนโทรปีเป็น
คุณสมบัติแบบกว้างขวาง (
อังกฤษ: extensive property) มันมี
มิติ ของ
พลังงาน หารด้วย
อุณหภูมิ จึงมีหน่วยเป็น
จูล ต่อ
เคลวิน (J K−1) ใน
ระบบ SI (หรือ kg m2 s−2 K−1 ในแง่ของหน่วยพื้นฐาน) แต่เอนโทรปีของสารบริสุทธิ์มักจะเป็น
คุณสมบัติแบบเข้มข้น (
อังกฤษ: intensive property) - โดยเป็นได้ทั้งเอนโทรปีต่อหน่วย
มวล (หน่วย SI: J K−1 kg−1) หรือเอนโทรปีต่อหน่วย
ปริมาณของสาร (หน่วย SI: J K−1 mol−1)ค่าเอนโทรปี สมบูรณ์ (S แทนที่ ΔS) ถูกกำหนดในภายหลัง โดยใช้
กลศาสตร์ทางสถิติ หรือ
กฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ในการแปลความหมายแบจุลภาคที่ทันสมัยของเอนโทรปีในกลศาสตร์ทางสถิติ เอนโทรปีคือปริมาณของข้อมูลเพิ่มเติมที่จำเป็นในการระบุสภาวะทางกายภาพที่แน่นอนของระบบ จะได้เป็นข้อมูลจำเพาะทางอุณหพลศาสตร์ของมัน การเข้าใจบทบาทของเอนโทรปีด้านอุณหพลศาสตร์ในกระบวนการต่างๆต้องมีความเข้าใจในวิธีการและเหตุผลของข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงเมื่อระบบมีการวิวัฒนาการจากจุดเริ่มต้นของมันไปสู่สภาพขั้นสุดท้ายของมัน มันมักจะพูดได้ว่าเอนโทรปีคือการแสดงออกของความผิดปกติหรือ
การสุ่ม ของระบบหนึ่ง หรือการที่เราขาดข้อมูลเกี่ยวกับมัน กฎข้อที่สองตอนนี้มักจะมองว่าเป็นแสดงออกของ
สมมุติฐานด้านพื้นฐานของกลศาสตร์สถิติ ผ่านนิยามที่ทันสมัยของเอนโทรปี