Vad är den andra lagen om termodynamik?

De tre lagarna i termodynamik styr överföringen och beteendet för all materia och energi i universum eftersom vetenskapen vanligtvis förstår det.Sammanfattad säger den första lagen att mängden energi och värme i ett stängt system förblir konstant;Ingen mer energi kan komma från ett system än vad som sattes in i det.Detta binder till lagen om bevarande av energi som säger att materien och energi inte kan skapas eller förstöras.Den andra lagen om termodynamik är en av de viktigaste grunden för naturen, ansvarig för tidspil och naturens irreversibilitet.

Oavsett hur idealiskt ett system kan tyckas vara, finns det inget sådant som ett perfekt system.Viss energi, vare sig elektriska, termiska eller mekaniska, kommer att gå förlorade till friktion och omvandlas till spillvärme.Detta innebär att med tiden kommer den totala energin i ett system gradvis att närma sig noll såvida inte extern energi läggs till.Mängden entropi, eller störning, i ett system kommer att närma sig maximalt, vilket innebär att inget användbart arbete kan göras i eller av systemet eftersom dess molekyler och partiklar är för oorganiserade.Den andra lagen om termodynamik anser att system tenderar mot störningar från ett mer ordnat tillstånd;En isbit i ett glas vatten smälter och värmer det omgivande vattnet något och sätter de två systemen i jämvikt.

Den andra lagen i termodynamik åsidosätter den första lagen;Om den första lagen anser att energiproduktionen aldrig kan överskrida energiinmatningen, anser den andra lagen att energiproduktionen aldrig kan vara lika med energiinmatning på grund av konstant energiförlust och tendensen för system att närma sig jämvikt.Ju mindre energi ett system har, desto mer entropi finns eftersom det krävs energi för att återställa ordningen och minska den totala entropin.När energin i ett system når en jämvikt är entropin maximalt.Till exempel, även om en kopp varmt vatten kommer att kyla naturligt, tar den konstant applicering av värmeenergi för att hålla vattnet vid en varmare temperatur.

Kosmologer ser till den andra lagen om termodynamik för att skapa teorier om universums eventuella öde.Den vanligaste teorin är att eftersom universumet i sig är ett stängt termodynamiskt system kommer dess entropi att närma sig maximalt när stjärnorna brinner ut och blir svarta hål.Dessa kommer så småningom att avdunsta efter 100 biljoner år, vilket lämnar universum som ett steriliserat tomrum för resten av evigheten och utesluter kvantfluktuationer.