Qual è la seconda legge della termodinamica?
Le tre leggi della termodinamica regolano il trasferimento e il comportamento di tutta la materia e l'energia nell'universo come la scienza lo comprende comunemente. Riassunto, la prima legge afferma che la quantità di energia e calore in un sistema chiuso rimane costante; Non può più venire più energia da un sistema di quanto non sia stato messo in esso. Ciò si lega alla legge della conservazione dell'energia che afferma che contano e energia non possono essere creati o distrutti. La seconda legge della termodinamica è una delle basi più importanti della natura, responsabile della freccia del tempo e dell'irreversibilità della natura.
Non importa quanto un sistema sia l'ideale, non esiste un sistema perfetto. Un po 'di energia, elettrica, termica o meccanica, andrà persa per l'attrito e si convertirà in calore sprecato. Ciò significa che nel tempo l'energia totale di un sistema si avvicinerà gradualmente zero a meno che non venga aggiunto l'energia esterna. La quantità di entropia, o disturbo, in un sistema si avvicinerà al massimo, il che significa che non è possibile alcun lavoro utileessere eseguito nel o dal sistema perché le sue molecole e particelle sono troppo disorganizzate. La seconda legge della termodinamica sostiene che i sistemi tendono a disordine da uno stato più ordinato; Un cubetto di ghiaccio in un bicchiere d'acqua scioglie e scalderà leggermente l'acqua circostante, mettendo i due sistemi in equilibrio.
La seconda legge della termodinamica prevale sulla prima legge; Laddove la prima legge sostenga che la produzione di energia non può mai superare l'input energetico, la seconda legge sostiene che l'uscita energetica non può mai essere uguale a input di energia a causa della costante perdita di energia e della tendenza per i sistemi ad avvicinarsi all'equilibrio. Meno energia ha un sistema, più entropia è presente perché impiega energia per ripristinare l'ordine e ridurre l'entropia totale. Quando l'energia all'interno di un sistema raggiunge un equilibrio, l'entropia è al massimo. Ad esempio, sebbene una tazza di acqua calda si raffreddi naturalmente, ci vuole costante applicazione di caloreenergia per mantenere l'acqua a una temperatura più calda.
Cosmologi guardano alla seconda legge della termodinamica per creare teorie sull'eventuale destino dell'universo. La teoria più comune è che, poiché l'universo stesso è un sistema termodinamico chiuso, la sua entropia si avvicinerà al massimo mentre le stelle si esauriscono e diventeranno buchi neri. Questi alla fine evaporano dopo 100 trilioni di anni, lasciando l'universo come vuoto sterilizzato per il resto dell'eternità, salvo le fluttuazioni quantistiche.