Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat definieert de tweede wet van de thermodynamica?

De tweede wet van de thermodynamica is een fundamenteel principe in de fysica die de richting van de energiestroom en de aard van verandering in het universum regelt. Het stelt in wezen:

De entropie van een geïsoleerd systeem kan in de loop van de tijd nooit afnemen en het blijft alleen constant als alle processen omkeerbaar zijn.

Hier is een uitsplitsing van de sleutelconcepten:

* Entropie: Entropie is een maat voor wanorde of willekeur in een systeem. Hoe meer een systeem een ​​systeem is, hoe hoger de entropie.

* geïsoleerd systeem: Een geïsoleerd systeem is een systeem dat geen energie uitruilt of materie met zijn omgeving.

* omkeerbaar proces: Een omkeerbaar proces is een proces dat kan worden teruggedraaid zonder enige spoor achter te laten op de omgeving.

in eenvoudiger termen:

* Warmte stroomt altijd van een heet object naar een koud object. Dit komt omdat het hete object een hogere entropie heeft en de warmtestroom helpt om de entropie tussen de twee objecten gelijk te maken.

* dingen vallen meestal uit elkaar. Naarmate de tijd verstrijkt, worden systemen natuurlijk meer ongeordend en minder georganiseerd. Dit is de reden waarom een ​​rommelige kamer de neiging heeft rommelig te blijven, tenzij je actief werkt om het op te ruimen.

* U kunt geen eeuwige bewegingsmachine maken. Elke machine die probeert energie uit niets te creëren, zal uiteindelijk falen omdat het de tweede wet van de thermodynamica schendt.

Implicaties van de tweede wet:

* Het universum wordt constant meer wanordelijk. Dit is een fundamenteel principe van het universum en heeft diepgaande implicaties voor ons begrip van de kosmos.

* De tweede wet beperkt de efficiëntie van motoren en andere apparaten. Geen enkele motor kan 100% efficiënt zijn omdat sommige energie altijd verloren gaat als warmte.

* Het biedt een raamwerk voor het begrijpen van de richting van spontane verandering. De tweede wet helpt ons te begrijpen waarom bepaalde processen spontaan plaatsvinden, terwijl anderen dat niet doen.

Belangrijke opmerking: De tweede wet van de thermodynamica is alleen van toepassing op geïsoleerde systemen. In open systemen, zoals levende organismen of industriële processen, kan entropie lokaal afnemen, maar alleen ten koste van toenemende entropie in de omgeving.