Den andra lagen om termodynamik
Den andra lagen om termodynamik säger att entropin av ett isolerat system alltid ökar med tiden. Entropi är ett mått på störning eller slumpmässighet. I enklare termer innebär lagen att:
* Värme kan inte spontant flyta från ett kallt objekt till ett hett objekt.
* Det är omöjligt att skapa en värmemotor som är 100% effektiv.
Varför fullständig konvertering är omöjlig
För att omvandla värme till arbete behöver du en temperaturskillnad mellan en het reservoar och en kall behållare. En värmemotor använder denna temperaturskillnad för att producera arbete, men lite värme går alltid förlorad för den kallare behållaren.
Varför fullständig konvertering bryter mot den andra lagen
* entropiökning: Om du helt skulle konvertera värme till arbetet skulle systemets entropi minska, eftersom värmeenergin omvandlas till en mer ordnad form (arbete). Detta bryter mot den andra lagen, som säger att entropi måste öka i ett isolerat system.
* ingen "perfekt" värmemotor: En 100% effektiv värmemotor skulle inte kräva att ingen värme går förlorad till den kalla behållaren. Detta är omöjligt eftersom, som nämnts ovan, krävs en temperaturskillnad för att värme ska flyta, och viss värme kommer alltid att gå förlorad till den kallare behållaren.
Carnot -cykeln
Carnot -cykeln är en teoretisk termodynamisk cykel som representerar den mest effektiva möjliga värmemotorn. Till och med Carnot -cykeln, även om den är mycket effektiv, kan inte uppnå 100% effektivitet. Detta förstärker omöjligheten att helt omvandla värme till arbete.
Sammanfattningsvis:
Den andra lagen om termodynamik förhindrar fullständig omvandling av värme till arbete. Varje försök att göra det skulle bryta mot den grundläggande principen om att öka entropin i ett isolerat system.
