概念定义

熵是热力学中描述系统无序程度的物理量，由德国物理学家克劳修斯于1865年正式提出。在微观层面，熵与系统的微观状态数相关，系统的无序程度越高，其微观状态数就越多，熵值也越大。
熵的数学表达式为：dS = δQ/T，其中dS表示熵的变化，δQ表示系统吸收的热量，T表示系统的绝对温度。这一定义揭示了熵与热量传递和温度之间的关系。

热力学意义

在热力学中，熵用于度量系统中不能转化为有用功的能量部分。一个系统的熵值越高，表明其内部能量越分散，可用于做功的能量越少。
熵的概念对于理解能量转化过程至关重要：

熵增原理

热力学第二定律指出，在孤立系统中，熵总是随时间增加而增加，最终达到最大值。这一过程被称为熵增原理，它解释了为什么自然界的过程具有方向性。
熵增原理的典型表现包括：
  1. 热量自发地从高温物体传向低温物体
  2. 气体自发地扩散到整个容器
  3. 有序结构自发地趋向无序

生命与熵

生命系统是熵增原理的一个特殊例外。生物体通过新陈代谢过程，将高熵物质转化为低熵物质，从而维持自身的有序结构。
生命维持低熵状态的机制包括：

应用领域

除了传统热力学，熵的概念还被广泛应用于其他领域：
信息论：香农熵用于度量信息的不确定性，是信息理论的基础概念。
宇宙学：宇宙的熵增过程与宇宙的演化命运密切相关，热寂说是基于熵增原理的宇宙终极命运假说。
生态学：生态系统中的能量流动和物质循环都可以用熵的概念进行分析。