En una situación que involucra radiación, ¿cómo se obedece la segunda ley de la termodinámica?

Si no me equivoco, la solución a este problema es bastante sutil (se agradecen los comentarios).

Llamemos a los dos objetos A y B, y consideremos la radiación térmica que llega de A a B. Cuando B absorbe un fotón con momento p que llega desde A, por la conservación del momento, B también adquiere algo de impulso y comienza a moverse. a alguna velocidad v , donde p = mv . Pero la energía también se conserva, y la energía fotónica entrante E = pc se convierte en energía en B. Pero tenga en cuenta que si esta energía se convierte por completo en energía cinética, es decir, se convierte completamente en trabajo realizado, descubrirá que no puede conservar simultáneamente impulso y energía cinética!

Esto significa que la energía del fotón no se puede convertir completamente al trabajo realizado. ¡La declaración de Kelvin sigue siendo correcta (la conversión completa al trabajo no es el único resultado)!

El calor ES la energía cinética de los átomos constituyentes de un objeto, no la energía cinética del objeto mismo. El objeto que absorbe el calor solo se calienta, pero como también está irradiando calor a la misma velocidad, entonces nada cambia, ambos objetos permanecen estacionarios y se enfrían lentamente.

La segunda ley puede no ser completamente cierta a escala nano. Por ejemplo, un trinquete browniano con una aspiradora en el lado del trinquete y partículas en el lado de la pala pueden violar la segunda ley.

Vea también este dispositivo de violación de la segunda ley en un video de Sheehan: