¿Qué dice la segunda ley de la termodinámica según la física?

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía (trastorno) del sistema aislado tiende a aumentar.

La idea es muy simple: hay una gran cantidad de estados de un sistema grande (los ejemplos tradicionales involucran gas o líquidos, pero puede ser cualquier cosa realmente), y solo muy pocos de estos estados se consideran ordenados, el resto es un lío. Orden significa que si cambia un poco el sistema, lo notará: por ejemplo, si todos los íconos en la pantalla de su computadora portátil están ordenados de manera perfecta en filas, notará rápidamente si falta uno o si se movió. Si estos íconos son un desastre, entonces puedes moverte unos pocos y apenas notar la diferencia: un desastre sigue siendo un desastre.

Si el sistema trata cualquier estado como igualmente probable, entonces tiene muchas más formas de ser desordenado que ser ordenado. Entonces, cuando un sistema ordenado se deja solo, probablemente evolucionará hacia un estado cada vez más desordenado hasta que alcance el estado máximo desordenado (equilibrio térmico). Entonces lo más probable es que permanezca en este equilibrio térmico o alrededor de él durante mucho tiempo.

La segunda ley de la termodinámica no prohíbe el proceso inverso: del caos al orden, solo dice que la probabilidad de tal evento es pequeña. Qué tan pequeño depende del número de elementos (p. Ej. Moléculas) en el sistema. Para la cantidad macroscópica de cosas, estas probabilidades alcanzan rápidamente valores tan pequeños que no sería razonable esperar, por ejemplo, que la mezcla de café y leche en su vaso se separe repentinamente en líquidos puros. Por irrazonable me refiero a que la edad del Universo no es suficiente para que esto suceda una vez.

Hay mucho más en la Segunda Ley que eso, por supuesto, y a veces se convierte en un escenario de acalorados debates entre físicos profesionales: la cosmología es un ejemplo de ese campo en este momento. Es una ley probabilística, por lo que a veces puede romperse, pero generalmente no lo es.

La segunda ley de la termodinámica habla físicamente de la ley de conservación de la energía. Se trata de la energía en tres formas, principalmente el trabajo realizado, la energía térmica y la energía interna que incluye todas las demás formas de energía. Matemáticamente, esta ley da la relación entre las tres formas de energías.

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema CERRADO aumentará.

La mayoría de las personas que hacen preguntas sobre la segunda ley, no identifican adecuadamente el sistema cerrado involucrado.

Literalmente, la parte más importante de la segunda ley está al final.

Es imposible construir una máquina que funcione en un ciclo entre dos temperaturas que extraiga calor de la temperatura más alta y convierta todo el calor en trabajo.