Termodinamiğin İkinci Yasası Nedir?

Üç termodinamik kanunu, evrendeki tüm madde ve enerjinin transferini ve davranışını bilimin bildiği gibi yönetir. Özetle, birinci yasa kapalı bir sistemdeki enerji ve ısı miktarının sabit kaldığını; bir sistemden, içine konulduğundan daha fazla enerji gelemez. Bu, maddenin ve enerjinin yaratılamayacağını veya imha edilemeyeceğini belirten Enerjinin Korunumu Yasasına bağlanır. Termodinamiğin ikinci yasası, zamanın okundan ve doğanın geri dönüşümsüzlüğünden sorumlu olan doğanın en önemli dayanaklarından biridir.

Bir sistem ne kadar ideal gözükse de mükemmel bir sistem diye bir şey yoktur. Elektrik, termik veya mekanik olsun, bazı enerji sürtünme nedeniyle kaybolacak ve atık ısıya dönüşecektir. Bu, zamanla, bir sistemin toplam enerjisinin, dış enerji eklenmediği sürece yavaş yavaş sıfıra yaklaşacağı anlamına gelir. Bir sistemdeki entropi veya düzensizlik miktarı maksimum seviyeye yaklaşacaktır, yani molekülleri ve partikülleri çok dağınık olduğu için sistemde veya hiçbir faydalı çalışma yapılamaz. Termodinamiğin ikinci yasası, sistemlerin daha düzenli bir durumdan düzensizliğe yöneldiğini; Bir bardak su içindeki bir buz küpü çevreleyen suyu hafifçe eritir ve iki sistemi dengeye getirir.

Termodinamiğin ikinci yasası birinci yasayı geçersiz kılar; Birinci yasanın enerji çıktısının asla enerji girdisini aşmayacağına karar vermesi durumunda, ikinci yasa, sürekli enerji kaybına ve sistemlerin dengeye yaklaşma eğilimine bağlı olarak enerji çıktısının hiçbir zaman enerji girdisine eşit olamayacağına karar vermiştir. Bir sistem ne kadar az enerji harcarsa, o kadar fazla entropi vardır, çünkü düzeni geri yüklemek ve toplam entropiyi azaltmak için enerji harcar. Bir sistem içindeki enerji bir dengeye ulaştığında, entropi maksimumdadır. Örneğin, bir bardak ılık su doğal olarak soğuyacak olsa da, suyu daha sıcak bir sıcaklıkta tutmak için sürekli olarak ısı enerjisi uygulaması gerekir.

Kozmologlar, evrenin nihai kaderi hakkında teoriler oluşturmak için termodinamiğin ikinci yasasına bakarlar. En yaygın teori, evrenin kendisinin kapalı bir termodinamik sistem olması nedeniyle, yıldızların yanması ve kara delikler haline gelmesiyle entropisinin en üst düzeye çıkmasıdır. Bunlar nihayetinde 100 trilyon yıl sonra buharlaşacak ve evreni sonsuzluğun geri kalanı için steril bir boşluk olarak bırakarak kuantum dalgalanmalarını engelleyecektir.