Ποια κατεύθυνση ρέει η θερμική ενέργεια μεταξύ δύο αντικειμένων;
Αυτή είναι μια θεμελιώδης αρχή της θερμοδυναμικής γνωστή ως ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής . Δηλώνει ότι η θερμότητα θα ρέει πάντα από μια περιοχή υψηλότερης θερμοκρασίας σε μια περιοχή χαμηλότερης θερμοκρασίας. Αυτή η ροή θερμότητας θα συνεχιστεί έως ότου και τα δύο αντικείμενα φθάσουν στην ίδια θερμοκρασία, επιτυγχάνοντας θερμική ισορροπία.
Εδώ είναι γιατί:
* Μοριακή κίνηση: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων. Τα θερμότερα αντικείμενα έχουν μόρια που κινούνται γρηγορότερα, ενώ τα ψυχρότερα αντικείμενα έχουν βραδύτερα κίνητρα.
* συγκρούσεις: Όταν έρχονται σε επαφή δύο αντικείμενα διαφορετικών θερμοκρασιών, τα ταχύτερα κινούμενα μόρια στο θερμότερο αντικείμενο συγκρούονται με τα βραδύτερα κινούμενα μόρια στο ψυχρότερο αντικείμενο. Αυτή η σύγκρουση μεταφέρει ενέργεια, προκαλώντας το θερμό αντικείμενο να κρυώσει και το αντίθετο αντικείμενο να ζεσταθεί.
* εντροπία: Η ροή θερμότητας από ζεστό σε κρύο αυξάνει επίσης την εντροπία του σύμπαντος. Η εντροπία είναι ένα μέτρο διαταραχής και το σύμπαν τείνει προς μια κατάσταση υψηλότερης εντροπίας.
Σκεφτείτε το σαν μια μπάλα που κυλά προς τα κάτω. Η θερμική ενέργεια ρέει φυσικά από τις υψηλές θερμοκρασίες σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπως ακριβώς η μπάλα κυλά από τα υψηλότερα υψόμετρα σε χαμηλότερα.