Ποιος είναι ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής;

Οι τρεις νόμοι της θερμοδυναμικής διέπουν τη μεταφορά και τη συμπεριφορά κάθε ύλης και ενέργειας στο σύμπαν, όπως την κατανοεί συνήθως η επιστήμη.Συνοψισμένος, ο πρώτος νόμος δηλώνει ότι η ποσότητα ενέργειας και θερμότητας σε ένα κλειστό σύστημα παραμένει σταθερή.Δεν μπορεί να προέρχεται περισσότερη ενέργεια από ένα σύστημα από ό, τι τέθηκε σε αυτό.Αυτό συνδέεται με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας που δηλώνει ότι η σημασία και η ενέργεια δεν μπορούν να δημιουργηθούν ή να καταστραφούν.Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής είναι μια από τις σημαντικότερες βάσεις της φύσης, υπεύθυνη για το βέλος του χρόνου και την μη αναστρεψιμότητα της φύσης.Κάποια ενέργεια, είτε ηλεκτρική, θερμική είτε μηχανική, θα χαθεί από την τριβή και θα μετατραπεί σε απόβλητα θερμότητας.Αυτό σημαίνει ότι με την πάροδο του χρόνου η συνολική ενέργεια ενός συστήματος θα πλησιάσει σταδιακά μηδενικά εκτός εάν προστεθεί εξωτερική ενέργεια.Η ποσότητα της εντροπίας ή η διαταραχή, σε ένα σύστημα θα προσεγγίσει το μέγιστο, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορεί να γίνει χρήσιμη εργασία μέσα ή από το σύστημα, επειδή τα μόρια και τα σωματίδια του είναι υπερβολικά αποδιοργανωμένα.Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής θεωρεί ότι τα συστήματα τείνουν προς διαταραχή από μια πιο διατεταγμένη κατάσταση.Ένας κύβος πάγου σε ένα ποτήρι νερό θα λιώσει και θα ζεσταθεί ελαφρώς το περιβάλλον νερό, τοποθετώντας τα δύο συστήματα σε ισορροπία.

Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής υπερισχύει του πρώτου νόμου.Όταν ο πρώτος νόμος θεωρεί ότι η ενέργεια ενέργειας δεν μπορεί ποτέ να υπερβεί την εισροή ενέργειας, ο δεύτερος νόμος θεωρεί ότι η ενέργεια ενέργειας δεν μπορεί ποτέ να ισοδυναμεί με εισροή ενέργειας λόγω της σταθερής απώλειας ενέργειας και της τάσης των συστημάτων να προσεγγίζουν την ισορροπία.Όσο λιγότερη ενέργεια έχει ένα σύστημα, τόσο περισσότερη εντροπία υπάρχει επειδή χρειάζεται ενέργεια για να αποκαταστήσει την τάξη και να μειώσει τη συνολική εντροπία.Όταν η ενέργεια μέσα σε ένα σύστημα φτάσει σε ισορροπία, η εντροπία είναι στο μέγιστο.Για παράδειγμα, αν και ένα φλιτζάνι ζεστό νερό θα κρυώσει φυσικά, παίρνει συνεχή εφαρμογή της θερμικής ενέργειας για να διατηρηθεί το νερό σε μια θερμότερη θερμοκρασία. Οι κοσμολόγοι φαίνονται στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής για να δημιουργήσουν θεωρίες σχετικά με την τελική μοίρα του σύμπαντος.Η πιο συνηθισμένη θεωρία είναι ότι επειδή το ίδιο το σύμπαν είναι ένα κλειστό θερμοδυναμικό σύστημα, η εντροπία του θα προσεγγίσει το μέγιστο καθώς τα αστέρια καίγονται και γίνονται μαύρες τρύπες.Αυτά τελικά θα εξατμιστούν μετά από 100 τρισεκατομμύρια χρόνια, αφήνοντας το σύμπαν ως ένα αποστειρωμένο κενό για το υπόλοιπο της αιωνιότητας, απαγορεύοντας τις κβαντικές διακυμάνσεις.