Qual é a segunda lei da termodinâmica?
As três leis da termodinâmica governam a transferência e o comportamento de toda matéria e energia no universo, pois a ciência geralmente a entende. Resumido, a primeira lei afirma que a quantidade de energia e calor em um sistema fechado permanece constante; Nenhuma energia pode vir de um sistema do que foi colocado nele. Isso se vincula à lei da conservação de energia que afirma que a matéria e a energia não podem ser criados ou destruídos. A segunda lei da termodinâmica é um dos fundamentos mais importantes da natureza, responsável pela flecha do tempo e pela irreversibilidade da natureza.
Não importa quão ideal seja um sistema, não existe um sistema perfeito. Alguma energia, elétrica, térmica ou mecânica, será perdida por atrito e se converterá em calor desperdiçado. Isso significa que, com o tempo, a energia total de um sistema se aproximará gradualmente de zero, a menos que seja adicionada energia externa. A quantidade de entropia ou desordem em um sistema se aproximará do máximo, o que significa que nenhum trabalho útil podeser feito no ou pelo sistema porque suas moléculas e partículas são muito desorganizadas. A segunda lei da termodinâmica sustenta que os sistemas tendem a desordem de um estado mais ordenado; Um cubo de gelo em um copo de água derreterá e aquecerá levemente a água circundante, colocando os dois sistemas em equilíbrio.
A segunda lei da termodinâmica substitui a primeira lei; Onde a primeira lei sustenta que a produção de energia nunca pode exceder a entrada de energia, a segunda lei sustenta que a produção de energia nunca pode ser igual a entrada de energia devido à perda constante de energia e à tendência de os sistemas se aproximarem do equilíbrio. Quanto menos energia um sistema tiver, mais entropia está presente porque é necessária energia para restaurar a ordem e diminuir a entropia total. Quando a energia dentro de um sistema atinge um equilíbrio, a entropia está no máximo. Por exemplo, embora um copo de água morna esfrie naturalmente, é preciso aplicação constante de calorenergia para manter a água a uma temperatura mais quente.
Os cosmologistas olham para a segunda lei da termodinâmica para criar teorias sobre o eventual destino do universo. A teoria mais comum é que, como o próprio universo é um sistema termodinâmico fechado, sua entropia se aproximará do máximo à medida que as estrelas se queimam e se tornam buracos negros. Isso acabará por evaporar após 100 trilhões de anos, deixando o universo como um vazio esterilizado para o resto da eternidade, exceto as flutuações quânticas.