Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Øger alle energitransformationer entropi?

Det er et godt spørgsmål! Her er sammenbruddet:

Ja, alle energitransformationer øger entropien i universet som helhed.

* entropi: Entropi er et mål for lidelse eller tilfældighed i et system. Jo mere forstyrret et system er, jo højere er det entropi.

* Energitransformationer: Hver gang energi ændrer sig fra en form til en anden (f.eks. Kemisk energi til varmeenergi, mekanisk energi til elektrisk energi), mistes en vis energi uundgåeligt som ubrugelig varme. Denne varme spreder sig i omgivelserne og øger universets samlede lidelse.

Hvorfor sker dette?

* den anden lov om termodynamik: Denne grundlæggende fysiklov siger, at entropien af ​​et lukket system (som universet) altid øges over tid. Dette betyder, at enhver energitransformation, selvom det synes at være effektivt, altid vil bidrage til en nettoforøgelse i entropi.

* varme som en form for forstyrrelse: Varme er den tilfældige bevægelse af molekyler. Når energi omdannes til varme, spreder den sig, hvilket øger den tilfældige bevægelse af molekyler i omgivelserne. Denne øgede tilfældighed er en direkte stigning i entropi.

Vigtige noter:

* lokalt fald i entropi: Mens den samlede entropi af universet altid øges, er det muligt at se et fald i entropi i et * lokalt * system. For eksempel fjerner et køleskab varme fra dets indre, men processen kræver, at en større mængde varme frigøres i omgivelserne, hvilket i sidste ende øger universets entropi.

* levende systemer: Levende organismer ser ud til at trodse den anden lov om termodynamik, fordi de skaber orden fra uorden. De gør dette ved at bruge energi fra deres miljø og frigive endnu mere entropi i omgivelserne som et biprodukt. Deres eksistens er ikke i strid med den anden lov; Det skifter blot entropiforøgelsen til et andet sted.

Sammenfattende bliver universet altid mere forstyrret. Energitransformationer, selv dem, der synes effektive, bidrager i sidste ende til denne stigende lidelse.