1。エントロピーと熱力学の第2法則:
* エントロピー: これは、システムの障害またはランダム性の尺度です。熱力学の第2法則では、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。これは、物事が自然により大きな障害の状態に向かっている傾向があることを意味します。
* 熱流: ホットオブジェクトとコールドオブジェクトが接触すると、より熱いオブジェクトには、より速く、より多くのエネルギーで分子が移動します。このエネルギー移動は、エネルギーが広がるにつれてシステム内でより大きな障害をもたらし、システムのエントロピーを増加させます。
2。温度と分子運動:
* 温度: 温度は、分子の平均運動エネルギーの尺度です。 ホットオブジェクトには、コールドオブジェクトよりも運動エネルギーが高く(移動する)分子があります。
* エネルギー伝達: ホットオブジェクトがコールドオブジェクトと接触すると、熱いオブジェクトの分子がコールドオブジェクトの分子と衝突します。この衝突は、移動する速い分子から動きの遅い分子にエネルギーを伝達し、冷たいオブジェクトの温度を上げ、高温オブジェクトの温度を下げます。
3。熱平衡:
* 平衡: エネルギー伝達は、両方のオブジェクトが同じ温度に達するまで続きます。 この時点で、それらは熱平衡状態であり、エネルギーのそれ以上の正味移動はありません。
このように考えてみてください: 非常にエネルギッシュな人々が踊っている人でいっぱいの部屋を想像してください。エネルギッシュなダンサーは、最終的にエネルギーの少ない人々にぶつかり、エネルギーの一部を移し、動き始めます。 時間が経つにつれて、誰もが同様のエネルギーレベルで踊ります。これは、エネルギーが熱いオブジェクトから冷たいオブジェクトにどのように流れるかに類似しており、より均一なエネルギーの分布につながります。
重要な注意: エネルギーは常に高温から寒さに流れますが、外部作業(冷蔵庫など)を使用してこの流れを逆転させることができます。 ただし、このプロセスにはエネルギー入力が必要であり、熱力学の第2法則に違反しません。