Här är varför:
* Andra lagen om termodynamik: Denna lag säger att entropin (störningen) i ett isolerat system alltid ökar med tiden. I enklare termer flyter värme naturligt från ett varmare objekt till ett svalare objekt, vilket ökar systemets övergripande störning.
* Värmeöverföring: Värmeöverföring sker genom tre huvudmekanismer:ledning, konvektion och strålning. Alla dessa mekanismer förlitar sig på en temperaturskillnad, med värme som rör sig från det varmare området till det svalare området.
för att illustrera:
Föreställ dig en varm kopp kaffe och ett kallt glas vatten. Om du placerar koppen kaffe bredvid glaset kommer värmen att överföra från kaffet till vattnet, vilket får kaffet att svalna och vattnet värms upp. Detta händer eftersom det varma kaffet har en högre termisk energi än det kalla vattnet.
Det finns dock undantag:
* arbete: Du kan * tvinga * energi från ett svalare objekt till ett varmare objekt genom att göra arbete med systemet. Till exempel använder ett kylskåp en kompressor för att extrahera värme från den kalla interiören och överföra den till den varmare miljön utanför. Denna process kräver energiinmatning, varför kylskåp konsumerar el.
* Värmepumpar: Värmepumpar använder en liknande princip till kylskåp och överför värme från en svalare källa (som utomhusluften) till en varmare destination (som ditt hus).
Sammanfattningsvis, även om det är möjligt att flytta värme från en svalare till ett varmare föremål genom arbete, kräver detta extern energiinmatning. Naturligtvis flyter värme alltid från ett varmare objekt till ett svalare objekt på grund av den andra lagen om termodynamik.