La tasa local o global a la que la entropía se genera dentro de un sistema físico debido a procesos irreversibles, cuantificada como un término no negativo en el balance de entropía que se anula para evolución reversible.

Principio

En el balance local de entropía, la derivada temporal de la densidad de entropía es igual a la divergencia del flujo de entropía más la producción de entropía; la producción es la suma de productos de fuerzas termodinámicas (gradientes, afinidades) y flujos conjugados y obedece la no negatividad (segunda ley).

Demostración

La conducción de calor produce entropía a la tasa σ = κ |∇T|^2 / T^2 por unidad de volumen (conducción de Fourier), y una reacción química contribuye σ = Σ_i J_i A_i donde J_i son las tasas de reacción y A_i las afinidades químicas.

Aplicación incorrecta

Identificar la disminución estadística de la entropía de información por coarse‑graining con producción negativa de entropía, o aplicar dinámica hamiltoniana microscópica reversible sin coarse‑graining y atribuir producción nula a un comportamiento macroscópicamente irreversible.

Consecuencia

Proporciona una medida cuantitativa de la irreversibilidad, impone restricciones sobre relaciones constitutivas admisibles (p. ej. relaciones recíprocas de Onsager cerca del equilibrio) y determina tasas de acercamiento a estados estacionarios y cotas de eficiencia en máquinas térmicas.

Inversión

Los procesos reversibles o cuasiestáticos tienen producción de entropía nula; tratar un proceso irreversible a velocidad finita como reversible subestima la disipación y da lugar a afirmaciones de eficiencia físicamente inválidas.

Límite

Definida dentro de descripciones termodinámicas o de continuo donde flujos y fuerzas locales estén bien definidos; no aplicable directamente al nivel de dinámica microscópica exacta sin el coarse‑graining apropiado ni a contextos puramente informacionales sin acoplamiento termodinámico.

Tensión semántica

A menudo se confunde con cambios en la entropía informacional: aunque relacionadas, la producción termodinámica de entropía se refiere a la disipación física irreversible y al intercambio con reservorios, mientras que la entropía informacional mide incertidumbre y puede cambiar sin disipación física.

Síntesis

Registro no negativo, dependiente del modelo, de la disipación irreversible expresada localmente como el producto de fuerzas y flujos termodinámicos que cuantifica cómo la irreversibilidad microscópica se manifiesta como aumento macroscópico de entropía y restringe leyes de transporte y reacción.