La seconda legge della termodinamica
La seconda legge della termodinamica afferma che l'entropia di un sistema isolato aumenta sempre nel tempo. L'entropia è una misura di disturbo o casualità. In termini più semplici, la legge implica che:
* Il calore non può fluire spontaneamente da un oggetto freddo a un oggetto caldo.
* È impossibile creare un motore termico efficiente al 100%.
Perché la conversione completa è impossibile
Per convertire il calore in lavoro, è necessaria una differenza di temperatura tra un serbatoio caldo e un serbatoio a freddo. Un motore termico utilizza questa differenza di temperatura per produrre lavoro, ma un po 'di calore viene sempre perso nel serbatoio più freddo.
Perché la conversione completa viola la seconda legge
* Aumento dell'entropia: Se dovessi convertire completamente il calore in lavoro, l'entropia del sistema diminuirebbe, poiché l'energia termica viene convertita in una forma più ordinata (lavoro). Ciò viola la seconda legge, che afferma che l'entropia deve aumentare in un sistema isolato.
* NO Motore di calore "perfetto": Un motore termico efficiente al 100% non richiederebbe il calore per essere perso nel serbatoio a freddo. Ciò è impossibile perché, come affermato sopra, è necessaria una differenza di temperatura affinché il calore fluisca e un po 'di calore andrà sempre perso nel serbatoio più freddo.
Il ciclo Carnot
Il ciclo Carnot è un ciclo termodinamico teorico che rappresenta il motore di calore più efficiente possibile. Anche il ciclo di Carnot, sebbene altamente efficiente, non può ottenere un'efficienza al 100%. Ciò rafforza l'impossibilità di convertire completamente il calore in lavoro.
In sintesi:
La seconda legge della termodinamica impedisce la completa conversione del calore nel lavoro. Qualsiasi tentativo di farlo violerebbe il principio fondamentale di crescente entropia in un sistema isolato.
