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なぜ熱エネルギーは暖かいエリアから涼しいエリアに流れるのですか?

熱力学の第2の法則のため、熱エネルギーは暖かいエリアから涼しいエリアに流れます 。この法律では、孤立したシステムの総エントロピーは時間とともに減少することはないと述べています。エントロピーは、障害またはランダム性の尺度です。

熱伝達に適用する方法は次のとおりです。

* 暖かい領域にはエントロピーが高くなります: 暖かい地域の分子はより速く動いており、涼しい地域の分子よりも乱れています。

* 熱伝達はエントロピーを均等にします: 熱が暖かい領域からより涼しい領域に流れると、暖かい領域の移動する速い分子は、より涼しい領域の動きの遅い分子と衝突し、エネルギーを伝達します。このプロセスは、暖かい領域のエントロピーを減少させながら、より涼しい領域のエントロピーを増加させます(分子をより速く動かし、より障害を増します)。

* 全体的なエントロピーの増加: 暖かい領域ではエントロピーが減少しますが、涼しい領域のエントロピーの増加は大きくなります。これにより、組み合わせたシステムのエントロピーが正味に増加し、熱力学の第2法則が満たされます。

簡単に言えば:

2つの容器を想像してください。1つはお湯で満たされ、もう1つは冷水で満たされています。お湯にはより多くのエネルギーがあり、その分子はより迅速に動いています。容器を接触させると、お湯の急速に移動する分子は、エネルギーの一部を冷水中の動きの遅い分子に移します。このエネルギーの移動、または熱は、両方の容器が熱平衡(同じ温度)に達するまで続き、その時点でシステムのエントロピーが最大化されます。

したがって、熱は常に高温の領域から低い温度の領域(エントロピーが低い)に流れます。これは、システムを最大エントロピーの状態に自然に駆動するためです。

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