Skip to main content

Định luật thứ hai của nhiệt động lực học là gì?

Ba định luật nhiệt động lực học chi phối sự chuyển giao và hành vi của tất cả các vật chất và năng lượng trong vũ trụ như khoa học thường hiểu nó.Tóm tắt, luật đầu tiên nói rằng lượng năng lượng và nhiệt trong một hệ thống đóng không đổi;Không có nhiều năng lượng có thể đến từ một hệ thống hơn được đưa vào nó.Điều này liên quan đến luật bảo tồn năng lượng, trong đó có vấn đề và năng lượng không thể được tạo ra hoặc phá hủy.Định luật nhiệt động thứ hai là một trong những nền tảng quan trọng nhất của tự nhiên, chịu trách nhiệm về thời gian mũi tên và sự không thể đảo ngược của tự nhiên. Cho dù hệ thống có vẻ như lý tưởng như thế nào, không có hệ thống nào là một hệ thống hoàn hảo.Một số năng lượng, cho dù là điện, nhiệt hay cơ học, sẽ bị mất để ma sát và chuyển đổi thành chất thải nhiệt.Điều này có nghĩa là theo thời gian, tổng năng lượng của một hệ thống sẽ dần dần tiếp cận bằng không trừ khi thêm năng lượng bên ngoài được thêm vào.Lượng entropy, hoặc rối loạn, trong một hệ thống sẽ tiếp cận tối đa, có nghĩa là không có công việc hữu ích nào có thể được thực hiện trong hoặc bởi hệ thống vì các phân tử và hạt của nó quá vô tổ chức.Định luật nhiệt động lực học thứ hai cho rằng các hệ thống có xu hướng rối loạn từ một trạng thái có trật tự hơn;Một khối đá trong một ly nước sẽ làm tan chảy và làm ấm nước xung quanh một chút, đặt hai hệ thống ở trạng thái cân bằng.Khi luật đầu tiên cho rằng sản lượng năng lượng không bao giờ có thể vượt quá đầu vào năng lượng, luật thứ hai cho rằng sản lượng năng lượng không bao giờ có thể bằng đầu vào năng lượng do mất năng lượng liên tục và xu hướng các hệ thống tiếp cận trạng thái cân bằng.Hệ thống càng ít năng lượng, càng có nhiều entropy vì nó cần năng lượng để khôi phục trật tự và giảm tổng số entropy.Khi năng lượng trong một hệ thống đạt đến trạng thái cân bằng, entropy ở mức tối đa.Ví dụ, mặc dù một cốc nước ấm sẽ làm mát tự nhiên, nhưng việc áp dụng năng lượng nhiệt liên tục để giữ cho nước ở nhiệt độ ấm hơn.Lý thuyết phổ biến nhất là bởi vì bản thân vũ trụ là một hệ thống nhiệt động lực học, entropy của nó sẽ tiếp cận tối đa khi các ngôi sao đốt cháy và trở thành lỗ đen.Chúng cuối cùng sẽ bay hơi sau 100 nghìn tỷ năm, khiến vũ trụ trở thành một khoảng trống được khử trùng cho phần còn lại của sự vĩnh cửu, ngăn chặn sự biến động lượng tử.