Jakie jest drugie prawo termodynamiki?
Trzy prawa termodynamiki regulują transfer i zachowanie całej materii i energii we wszechświecie, ponieważ nauka powszechnie ją rozumie. Podsumowując, pierwsze prawo stanowi, że ilość energii i ciepła w układzie zamkniętym pozostaje stała; Nigdy więcej energii nie może pochodzić z systemu, niż go włożył. Powiązane jest to z prawem ochrony energii, które stwierdza, że materia i energia nie mogą zostać utworzone ani zniszczone. Drugie prawo termodynamiki jest jednym z najważniejszych podstaw natury, odpowiedzialnych za strzałę czasu i nieodwracalność natury.
Bez względu na to, jak idealny może być system, nie ma czegoś takiego jak idealny system. Pewna energia, zarówno elektryczna, termiczna czy mechaniczna, zostaną utracone w celu tarcia i przekształcania się w ciepło odpadowe. Oznacza to, że z czasem całkowita energia systemu będzie stopniowo zbliżać się do zera, chyba że dodana zostanie energia zewnętrzna. Ilość entropii lub zaburzenia w systemie zbliża się do maksymalnie, co oznacza, że żadna użyteczna praca nie możebyć wykonywane w systemie lub przez jego cząsteczki i cząstki są zbyt niezorganizowane. Drugie prawo termodynamiki utrzymuje, że systemy mają tendencję do zaburzenia ze stanu bardziej uporządkowanego; Kostka do lodu w szklance wody topi się i lekko ogrzewa otaczającą wodę, umieszczając dwa układy w równowadze.
Drugie prawo termodynamiki zastępuje pierwsze prawo; W przypadku, gdy pierwsze prawo utrzymuje, że wyjście energii nigdy nie może przekroczyć wprowadzania energii, drugie prawo utrzymuje, że wyjście energii nigdy nie może równać się wprowadzaniu energii z powodu ciągłej utraty energii i tendencji do podejścia do równowagi. Im mniej energii ma system, tym więcej entropii jest obecna, ponieważ wymaga energii, aby przywrócić porządek i zmniejszyć całkowitą entropię. Gdy energia w układzie osiągnie równowagę, entropia jest maksymalnie. Na przykład, chociaż filiżanka ciepłej wody ostygnie naturalnie, stałe wymaga ciepłaenergia, aby utrzymać wodę w cieplejszej temperaturze.
Kosmolodzy patrzą na drugie prawo termodynamiki, aby stworzyć teorie na temat ostatecznego losu wszechświata. Najczęstszą teorią jest to, że ponieważ sam wszechświat jest zamkniętym systemem termodynamicznym, jego entropia zbliża się do maksimum, gdy gwiazdy wypalą się i staną się czarnymi dziurami. Ostatecznie wyparują one po 100 bilionach lat, pozostawiając wszechświat jako sterylizowaną pustkę dla reszty wieczności, z wyjątkiem fluktuacji kwantowych.