Τι ορίζει το δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής;
Η εντροπία ενός απομονωμένου συστήματος δεν μπορεί ποτέ να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου και θα παραμείνει σταθερή μόνο εάν όλες οι διαδικασίες είναι αναστρέψιμες.
Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών εννοιών:
* εντροπία: Η εντροπία είναι ένα μέτρο διαταραχής ή τυχαιότητας σε ένα σύστημα. Όσο πιο διαταραγμένο είναι ένα σύστημα, τόσο υψηλότερη είναι η εντροπία του.
* απομονωμένο σύστημα: Ένα απομονωμένο σύστημα είναι ένα σύστημα που δεν ανταλλάσσει ενέργεια ή έχει σημασία με το περιβάλλον του.
* Αναστρέψιμη διαδικασία: Μια αναστρέψιμη διαδικασία είναι μια διαδικασία που μπορεί να αντιστραφεί χωρίς να αφήσει κανένα ίχνος στο περιβάλλον.
με απλούστερους όρους:
* Η θερμότητα ρέει πάντα από ένα καυτό αντικείμενο σε ένα κρύο αντικείμενο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το καυτό αντικείμενο έχει υψηλότερη εντροπία και η ροή της θερμότητας βοηθά στην εξίσωση της εντροπίας μεταξύ των δύο αντικειμένων.
* Τα πράγματα τείνουν να καταρρέουν. Με το πέρασμα του χρόνου, τα συστήματα φυσικά γίνονται πιο διαταραγμένα και λιγότερο οργανωμένα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα βρώμικο δωμάτιο τείνει να παραμείνει βρώμικο αν δεν εργάζεστε ενεργά για να το καθαρίσετε.
* Δεν μπορείτε να δημιουργήσετε μια διαρκή μηχανή κίνησης. Οποιοδήποτε μηχάνημα που προσπαθεί να δημιουργήσει ενέργεια από τίποτα δεν θα αποτύχει τελικά επειδή παραβιάζει τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
Συνέπειες του δεύτερου νόμου:
* Το σύμπαν γίνεται συνεχώς πιο διαταραγμένο. Αυτή είναι μια θεμελιώδης αρχή του σύμπαντος και έχει βαθιές επιπτώσεις στην κατανόηση του κόσμου.
* Ο δεύτερος νόμος περιορίζει την αποτελεσματικότητα των κινητήρων και άλλων συσκευών. Κανένας κινητήρας δεν μπορεί να είναι 100% αποτελεσματικός επειδή κάποια ενέργεια θα χαθεί πάντα ως θερμότητα.
* Παρέχει ένα πλαίσιο για την κατανόηση της κατεύθυνσης της αυθόρμητης αλλαγής. Ο δεύτερος νόμος μας βοηθά να κατανοήσουμε γιατί ορισμένες διαδικασίες συμβαίνουν αυθόρμητα, ενώ άλλοι δεν το κάνουν.
Σημαντική σημείωση: Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής ισχύει μόνο για απομονωμένα συστήματα. Σε ανοικτά συστήματα, όπως ζωντανοί οργανισμοί ή βιομηχανικές διαδικασίες, η εντροπία μπορεί να μειωθεί σε τοπικό επίπεδο, αλλά μόνο σε βάρος της αυξανόμενης εντροπίας στο περιβάλλον.
