熱力學

熱力學第二定律

熱力學第二定律說的是:任何事物若是放著不管,總會朝更混亂的方向走,而不會自己變得更整齊。能量會散開來,熱量從熱的地方流向冷的地方,而宇宙從來不會自己把自己重新整理好。

這在日常生活裡到處看得到。一杯熱咖啡總會慢慢涼到跟室溫一樣,絕不會自己越變越熱、同時讓房間越變越冷。熱量會自發地由熱流向冷,但反過來絕不會自動發生——除非你額外花費能量(例如靠電力運轉的冰箱)去強行做到。

科學家用一個叫「熵」的量來衡量這種「擴散的程度」。在一個孤立系統裡(也就是和外界沒有任何進出的系統),熵只會維持不變或增加,絕不會減少。正是這條單向的規則,讓任何引擎都不可能完美:總有一部分能量會以廢熱的形式溜走,你永遠沒辦法把它全部收回來變成有用的功。

這條定律也是時間為何看起來只朝一個方向流動的原因之一。我們記得過去卻記不得未來,有一部分正是因為打破的雞蛋不會復原、涼掉的咖啡不會自己變熱——熵悄悄地標記出了「之前」和「之後」的差別。

又稱
entropy lawlaw of entropy2nd law of thermodynamics熵增定律熵增加原理