Science >> Wetenschap >  >> Energie

Verhoogt alle energietransformaties de entropie?

Dat is een geweldige vraag! Hier is de uitsplitsing:

Ja, alle energietransformaties verhogen de entropie in het universum als geheel.

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

* Energietransformaties: Wanneer energie van de ene vorm naar de andere verandert (bijv. Chemische energie om energie, mechanische energie naar elektrische energie), wordt sommige energie onvermijdelijk verloren als onbruikbare warmte. Deze hitte verspreidt zich in de omgeving en verhoogt de algehele aandoening van het universum.

Waarom gebeurt dit?

* De tweede wet van de thermodynamica: Deze fundamentele natuurwetgeving stelt dat de entropie van een gesloten systeem (zoals het universum) in de loop van de tijd altijd toeneemt. Dit betekent dat elke energietransformatie, zelfs als deze efficiënt lijkt, altijd zal bijdragen aan een netto toename van entropie.

* Verwarm als een vorm van wanorde: Warmte is de willekeurige beweging van moleculen. Wanneer energie wordt omgezet in warmte, verspreidt deze zich, waardoor de willekeurige beweging van moleculen in de omgeving wordt verhoogd. Deze verhoogde willekeur is een directe toename van entropie.

belangrijke opmerkingen:

* Lokale afname van entropie: Hoewel de totale entropie van het universum altijd toeneemt, is het mogelijk om een ​​afname van entropie te zien in een * lokaal * systeem. Een koelkast verwijdert bijvoorbeeld warmte uit het interieur, maar het proces vereist dat een grotere hoeveelheid warmte in de omgeving wordt vrijgegeven, waardoor uiteindelijk de entropie van het universum wordt verhoogd.

* Living Systems: Levende organismen lijken de tweede wet van de thermodynamica te trotseren omdat ze een orde van wanorde creëren. Ze doen dit echter door energie uit hun omgeving te gebruiken en nog meer entropie in de omgeving vrij te geven als bijproduct. Hun bestaan ​​schendt de tweede wet niet; Het verschuift alleen de entropie -toename naar een andere locatie.

Samenvattend wordt het universum altijd meer ongeordend. Energietransformaties, zelfs degenen die efficiënt lijken, dragen uiteindelijk bij aan deze toenemende aandoening.