What is entropy? - reflections for science teaching

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4344

Keywords:

Entropy; Disorder; Information theory; Science teaching.

Abstract

Unlike pressure or temperature, the concept of entropy, while sharing abstraction and importance similar to the concept of energy, clash of the last for not being intuitive, in addition to the ambiguity historically linked to it due to developments related to the Thermodynamics second's Law. In this work, we seek to promote a reflection on the existing discrepancies around the conceptualization of entropy in terms of disorder and its impacts on the learning process at all levels of teaching, listing other conceptual possibilities, among which Shannon’s entropy, seen as more adequate to represent the entire body of multidisciplinary knowledge arising from information theory, including quantum computing. The work takes into account the publications of the Israeli chemist Arieh Ben Naim and, taking advantage of the lack of other possible analogies for entropy in Brazilian literature, proposes an exhibition that contemplates the different perspectives around the theme as a bias towards a meaningful learning and therefore adapting all levels of education to maintain formalism (still phenomenological) of thermodynamics in line with the (new) Quantum Thermodynamics and with the current interdisciplinary approach to entropy.

Author Biographies

Murilo Sodré Marques, Universidade Federal do Oeste da Bahia / Centro das Ciências Exatas e das Tecnologias

Graduado em Física pela Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS - 2009) e mestre em Física pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE - 2011). Atualmente é professor Adjunto da Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB), estando afastado para doutorado no Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IF-UFRGS). Tem experiência na área de Física, com ênfase em Equação de Estado, Equilíbrio de Fases e Transições de Fase, atuando principalmente nos seguintes temas: modelagem de fluidos complexos, anomalias tipo-água, transições de fase, modelos efetivos.

Wanisson Silva Santana, Universidade Federal do Oeste da Bahia / Centro das Ciências Exatas e das Tecnologias

Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Feira de Santana, Mestre em Física pela Universidade Federal da Bahia. Atualmente é professor Assistente da Área de Física na Universidade Federal do Oeste da Bahia. Tem interesse em temas relacionados à Física Atômica e Molecular, Informação Quântica, Teoria de Grupos e Instrumentação para o Ensino de Física.

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Published

23/05/2020

How to Cite

MARQUES, M. S.; SANTANA, W. S. What is entropy? - reflections for science teaching. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 7, p. e502974344, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i7.4344. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/4344. Acesso em: 28 jan. 2021.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences