Γιατί ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής εξηγεί γιατί μια μπάλα δεν κυματίζει το λόφο;
* Ο πρώτος νόμος δεν αντιμετωπίζει την κατεύθυνση: Ο πρώτος νόμος ασχολείται με το συνολικό ποσό ενέργειας σε ένα σύστημα. Δεν υπαγορεύει τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται αυτή η ενέργεια ή σε ποια κατεύθυνση ρέει. Μια μπάλα που κυλούσε ανηφορικά θα απαιτούσε ενέργεια να προστεθεί στο σύστημα, το οποίο δεν απαγορεύεται από τον πρώτο νόμο.
* Ο δεύτερος νόμος εξηγεί την κατεύθυνση: Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής παρέχει την εξήγηση. Δηλώνει ότι η εντροπία (διαταραχή) ενός απομονωμένου συστήματος αυξάνεται πάντα με την πάροδο του χρόνου. Για μια μπάλα να κυλήσει ανηφορικά, θα πρέπει να μειώσει την εντροπία της, η οποία είναι αδύνατη χωρίς εξωτερική εισροή ενέργειας.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη εξήγηση:
* Κύλιση προς τα κάτω: Μια κατηφορική τροχιά χάνει την πιθανή ενέργεια (ενέργεια της θέσης) και κερδίζει κινητική ενέργεια (ενέργεια κίνησης). Αυτή η διαδικασία αυξάνει την εντροπία καθώς η κίνηση της μπάλας γίνεται πιο διαταραγμένη.
* κύλιση προς τα πάνω: Μια μπάλα που κυλούσε ανηφορικά θα χρειαζόταν να κερδίσει πιθανή ενέργεια, πράγμα που σημαίνει να χάσει την κινητική ενέργεια και να γίνει πιο διατεταγμένη. Αυτό παραβιάζει τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής.
Στην ουσία, ο πρώτος νόμος επιτρέπει τη δυνατότητα μιας σφαίρας που κυλά ανηφορικά (όσο παρέχεται ενέργεια), αλλά ο δεύτερος νόμος δηλώνει ότι αυτή η διαδικασία είναι εξαιρετικά απίθανη και απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας για να ξεπεραστεί η φυσική τάση προς διαταραχή.
