Η θερμική ενέργεια ρέει πάντα από ψυχρότερη σε θερμότερη ενέργεια;
Εδώ είναι γιατί:
* Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας: Υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι με τους οποίους η θερμότητα μπορεί να μεταφέρει:αγωγιμότητα, μεταφορά και ακτινοβολία. Η αγωγιμότητα και η μεταφορά απαιτούν ένα μέσο (όπως ένα στερεό ή ένα υγρό) για τη ροή της θερμότητας και συνήθως ακολουθούν την κλίση της θερμοκρασίας (από ζεστό σε κρύο). Ωστόσο, η ακτινοβολία μπορεί να μεταφέρει θερμότητα μέσω κενού χώρου, ακόμη και από ένα πιο δροσερό αντικείμενο σε ένα θερμότερο.
* Αντλίες θερμότητας και ψυγεία: Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν εξωτερική εργασία για να μεταφέρουν τη θερμότητα από μια πιο δροσερή περιοχή σε μια θερμότερη περιοχή. Δεν παραβιάζουν τους νόμους της θερμοδυναμικής, αλλά δημιουργούν μια μη διαισθητική κατάσταση όπου η θερμότητα ρέει έναντι της κλίσης της θερμοκρασίας.
* Θερμοδυναμική: Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η θερμότητα θα ρέει αυθόρμητα από ένα θερμότερο αντικείμενο σε ένα πιο δροσερό αντικείμενο, αυξάνοντας την εντροπία του συστήματος. Ωστόσο, δεν απαγορεύει τη ροή θερμότητας προς την αντίθετη κατεύθυνση, εφόσον γίνεται εξωτερική εργασία για να διευκολυνθεί.
Παράδειγμα:
Ένα ψυγείο δροσίζει το εσωτερικό, καθιστώντας το πιο δροσερό από τον περιβάλλοντα αέρα. Αυτό συμβαίνει επειδή το ψυγείο χρησιμοποιεί ένα συμπιεστή για να μετακινήσει τη θερμότητα από το ψυγείο μέσα στο θερμότερο εξωτερικό περιβάλλον, αντιστρέφοντας αποτελεσματικά τη φυσική ροή της θερμότητας.
Συνοπτικά:
Ενώ η θερμότητα συνήθως ρέει από θερμότερα σε πιο δροσερά αντικείμενα, μπορεί να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Αυτό είναι δυνατό λόγω μηχανισμών όπως η ακτινοβολία και η χρήση εξωτερικής εργασίας, όπως στην περίπτωση των αντλιών θερμότητας και των ψυγείων.
