Ποιος είναι ο δεύτερος νόμος της θερμικής δυναμικής;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* 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 αυτό που δεν ανταλλάσσει ενέργεια ή έχει σημασία με το περιβάλλον του.
* μη αναστρέψιμη διαδικασία: Μια μη αναστρέψιμη διαδικασία είναι αυτή που δεν μπορεί να αντιστραφεί χωρίς να αφήσει μια αλλαγή στο περιβάλλον.
Συνέπειες του δεύτερου νόμου:
* Η θερμότητα ρέει αυθόρμητα από καυτά αντικείμενα σε κρύα αντικείμενα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εντροπία του συστήματος αυξάνεται όταν η θερμότητα ρέει από μια περιοχή υψηλής θερμοκρασίας σε μια περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας.
* Τα μηχανήματα δεν μπορούν να είναι 100% αποδοτικά. Όλα τα μηχανήματα πραγματικού κόσμου χάνουν κάποια ενέργεια στο περιβάλλον ως θερμότητα, η οποία αυξάνει την εντροπία του περιβάλλοντος.
* Ο χρόνος κινείται προς τα εμπρός. Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής παρέχει μια κατεύθυνση για το χρόνο, καθώς η εντροπία αυξάνεται πάντα.
Βασικές έννοιες:
* Η εντροπία αυξάνεται πάντα: Αυτή είναι η πιο θεμελιώδης συνέπεια του δεύτερου νόμου.
* Οι αναστρέψιμες διαδικασίες είναι ιδανικές: Στην πραγματικότητα, όλες οι διαδικασίες είναι μη αναστρέψιμες, που σημαίνει ότι η εντροπία αυξάνεται πάντα.
* Ο δεύτερος νόμος περιορίζει την αποτελεσματικότητα των μηχανών: Αυτός είναι ένας σημαντικός περιορισμός στην ανθρώπινη τεχνολογία.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής δεν σημαίνει ότι η εντροπία αυξάνεται πάντα σε όλα τα συστήματα. Για παράδειγμα, η εντροπία ενός ζωντανού οργανισμού μπορεί να μειωθεί σε τοπικό επίπεδο, αλλά αυτό είναι δυνατό μόνο επειδή ο οργανισμός παίρνει ενέργεια και έχει σημασία από το περιβάλλον του. Η συνολική εντροπία του συστήματος (οργανισμός + περιβάλλον) αυξάνεται πάντα.
