¿Cómo la aleatoriedad de la entropía resulta en energía incapaz de hacer el trabajo?

No es aleatoriedad en sí.

La entropía se define como la suma de todos los microestados de energía posibles. Lo que esto significa es que básicamente estás sumando todas las posibles distribuciones de energía.

Si has tomado un curso de química a nivel universitario, entonces probablemente te hayas encontrado con la energía libre de Gibbs. La energía libre de Gibbs (G) representa la energía máxima utilizable en una configuración. Esto está estrechamente relacionado con la entalpía (H) de una reacción, que viene dada por [matemáticas] \ Delta H = \ Delta G + T \ Delta S [/ matemáticas]. Una forma de imaginar esto es que la entropía multiplicada por el calor representa la cantidad de energía distribuida a estados inutilizables, y la entalpía representa el cambio en las distribuciones de energía utilizable.

Todo esto se desprende de la Segunda Ley de la Termodinámica. A medida que los objetos se acercan al equilibrio térmico, sus distribuciones de energía térmica se organizan de modo que cada vez más se encuentre en configuraciones inutilizables.