这个过程是一个熵增过程。
熵有两个定义，一个是克劳修斯的宏观热力学熵，dS=dQ/T，S是熵，Q是热量，T是温度，是作为体系的一个状态量，这个时候其实还搞不明白熵的物理意义是什么；后来波耳兹曼提出熵的微观表达式（这个公式被刻在玻尔兹曼墓碑上），是体系的微观状态总数，人们才知道熵体现了体系的混乱程度！很多人其实就只知道最后这句话，但要明白“混乱”指的是微观状态数多，这不代表肉眼看起来就一定“乱”。
题目问题容易出现这样一种误解：那就是沉积以后液体固体分开了，看起来更有序了，熵应该减小，至于为什么减小呢？“肯定是”因为污水是一个开放的系统而不是孤立系统，与熵增原理没有矛盾。这样解释看似正确但其实非常错误，因为即便我们把污水装在绝热的密闭容器里使之成为孤立系统，在重力（引力）的作用下，污水依然必将发生分层。可这说明热力学第二定律（在重力作用下）失效了吗？绝不是。
其实微观熵定义中的微观状态数并不是坐标空间中的状态数，而是总的考虑到坐标和动量（或能量）的相空间中的状态数，简单来说就是，确定一个微观状态不仅仅要确定体系中每一粒子的位置，还要确定每一个粒子的动量（或能量）。所以当我们看到污水分层了，它在坐标空间确实更有序了，但其实粒子能量的可能状态数也更多了！
简单例子的计算可以参考资料。认为污水体系总能量守恒，重物沉积结束以后由于重物下沉时受到阻力重力势能转化成热能，所以很明显是熵增！从微观熵角度看，沉积以后重的粒子掉到了下面，坐标空间水分子所能出现的位置还是那么多，但现在重粒子拿出了一部分重力势能，现在各种粒子所能具有的动量(或能量)的可能取值就变多了，总体来看微观状态数实际变多了，确实就是熵增！
熵在历史上有两种定义，一种是克劳修斯的热力学宏观定义，一种是波耳兹曼的微观定义。这两种定义是协调的，没有矛盾。微观定义可以为宏观定义提供几率解释。
先从宏观热力学上看脏水澄清系统的变化。脏水自然澄清时，比重大的泥沙会下沉，这导致系统的重心下移。系统的总势能是这样计算的：系统重心的高度x 系统的重量：
U（势）=Mgh
系统重心下移，意味着系统的总势能减少了。既然是封闭系统，意味着总能量是守恒的。那么减少的势能到哪里去了呢？转化为粒子无规则的热运动，即热能了。这样，根据不可逆过程的热力学熵的定义式：dS>dQ/T，热量增加即dQ>0，所以熵增 dS>0，熵增定律成立。
很多人感到奇怪之处就在于：脏水澄清的过程，不是使系统更有序了吗？
这是试图从熵的微观概念出发想问题，但可惜的是，这样的直觉式的熵概念是错误的。
微观的熵概念，或波耳兹曼的熵概念，不是单指粒子在三维几何空间中分布的混乱程度；而是指粒子在一定外场势能分布条件下，在粗格化的“相空间 ”--包括所有粒子的位置维度和动量维度的数学空间--中的分布的混乱程度。简单地说,粒子在相空间中对称(或混乱)与否,不是只看粒子的位置分布,而且还要看粒子的动量、能量分布状态。一个简单的例子是:一些在同一水平面上的空气分子,即使它们在平面空间上的所处位置来看是分布均匀的,但只要它们的动量或能量分布不均匀,那么它们在相空间中的分布就是不均匀的、不对称的或者说是较有序的、较不混乱的。系统的这个“混乱”程度，即波尔兹曼熵，有严格的计算方法，其结果可能完全不同于人们的几何直觉印象。
波尔兹曼熵定义是：S=klnΩ
其中S是封闭系统在某种状态下的熵，k是常数，而Ω是指这种状态下的微观态数目。
我们一定要用图形，找出脏水澄清前后的微观状态数的变化，如果微观状态数变大了，就说明系统的熵增加了，也可说明与热力学宏观定义的理解不矛盾了。
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