Tweede wet van termodinamika

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek

In kort behels die tweede wet van termodinamika dat alle energiebronne opraak. Alles neig van ’n hoë energietoestand na ’n lae energietoestand. Dit word soms soos volg uitgedruk:

  • Die entropie van die heelal neig na ’n maksimum (in eenvoudige terme meet entropie die hoeveelheid wanorde).
  • Bruikbare/nuttige energie raak op.
  • Inligting neig om deurmekaar te raak.
  • Orde neig om wanorde te raak.
  • Iets ongeorganiseerd word nie vanself georden nie.


Entropie beter verduidelik[wysig]

Om entropie beter te verduidelik, kyk die volgende voorbeelde waar entropie vermeerder (nuttige energie verminder):

  • Enige eksotermiese chemiese reaksie (chemiese reaksies wat energie vrystel):
    • Koolstof reageer met suurstof om koolstofdioksied te vorm (C + O2 → CO2 + energie). Koolstof en suurstof apart is baie nuttig, want dit kan energie gee as dit reageer, maar CO2 is amper nutteloos. Om CO2 weer op te breek in C en O2, het jy teoreties dieselfde hoeveelheid energie nodig as wat dit gegee het toe dit gevorm het.
  • Ys wat smelt: Ys is ’n baie nuttige ding, maar ys se temperatuur is kouer as die omgewing, dus neig dit na omgewingstemperatuur en die nuttige koue gaan verlore.
  • Motorbande wat druk verloor: ’n Styfgepompte band verloor druk omdat die druk soveel hoër is as die omgewingsdruk.
  • Berge word platter en die seebodem word vlakker: Erosie skuif grond van hoë berge na die see. Iets wat hoog is het potensiële energie, dus raak potensiële energie op.
  • ’n Goed-instandgehoude huis neig om vervalle te raak: Baie energie is nodig om ’n huis instand te hou, maar as aandag aan ’n huis verslap word, word dit vervalle. Netso neig ’n kamer/motorhuis om altyd deurmekaar te raak indien dit nie heeltyd netjies gehou word nie. (Dus, ander woorde vir: “Gaan ruim jou kamer op” is “Gaan verminder die entropie in jou kamer.” :-))
  • Die son wat skyn: Die son is besig om uit te brand en eendag baie lank van nou af sal die son uitgebrand wees.

Kan nuttige energie geskep word?[wysig]

Die antwoord is "ja" en "nee":

  • Petrol/diesel kan uit steenkool of olie gemaak word, maar die olie en steenkool raak op.
  • Nuttige elektrisiteit kan opgewek word deur steenkool te brand, maar die steenkool raak op.
  • Nuttige elektrisiteit kan opgewek word van sonkrag, maar die son brand uit.
  • Nuttige elektrisiteit kan opgewek word deur vloeiende water, maar hoe het die water aan die bokant van die berg gekom? Dit het gereën van wolke wat van waterdamp af kom wat uit die see verdamp het van energie van die son en die son brand uit.
  • Bome kan geplant word om hout te maak wat ’n bron van energie is, maar bome het die son nodig om te groei en die son brand uit.
  • Koolstofmonoksied (CO), wat ‘n baie nuttige chemiese stof is om energie te voorsien, kan geskep word van koolstofdioksied (CO2), maar slegs indien jy baie energie tot die reaksie byvoeg en nuttige H2 gebruik (Waterstof skuifreaksie: CO2 + H2 + energie → CO + H2O)

Dus kán ’n mens nuttige energie opwek soos elektrisiteit (daarom “ja”), maar daardie energie kom altyd van ’n ander energiebron af. Dus as ’n mens na die hele sisteem kyk, sal entropie altyd verhoog (nuttige energie sal verminder) en daarom “nee”. Terloops, kan jy ook sien hoekom die son die enigste bron van energie vir die aarde is? Die eerste twee voorbeelde hierbo noem dat nuttige energie verkry kan word uit steenkool en olie. Streng gesproke kan 'n mens weer steenkool en olie maak (vir interessantheid, steenkool neem nie baie lank om te vorm nie[1], maar steenkool en olie is gemaak van plant- en dierreste onderskeidelik. Plante en diere het die son nodig om te leef en groei en weereens: "Die son brand uit".

Kyk ook[wysig]

Voetnotas[wysig]

  1. Kyk " Coal: memorial to the Flood onder "Coal needs only weeks, not millions of years, to form.