A energia térmica flui de áreas quentes para áreas mais frias por causa da Segunda Lei da Termodinâmica . Esta lei afirma que a entropia total de um sistema isolado nunca pode diminuir com o tempo. A entropia é uma medida de desordem ou aleatoriedade.

Veja como isso se aplica à transferência de calor:

* Áreas quentes têm entropia mais alta: As moléculas em áreas quentes estão se movendo mais rapidamente e são mais desordenadas do que as em áreas mais frias.
* A transferência de calor equaliza a entropia: Quando o calor flui de uma área quente para uma área mais fria, as moléculas mais rápidas na área quente colidem com as moléculas mais lentas na área mais fria, transferindo energia. Esse processo aumenta a entropia da área mais fria (fazendo com que suas moléculas se movam mais rapidamente e se tornem mais desordenadas) enquanto diminui a entropia da área quente.
* A entropia geral aumenta: Embora a entropia diminua na área quente, o aumento da entropia da área mais fria é maior. Isso resulta em um aumento líquido da entropia para o sistema combinado, satisfazendo a segunda lei da termodinâmica.

em termos mais simples:

Imagine dois recipientes, um cheio de água quente e a outra com água fria. A água quente tem mais energia e suas moléculas estão se movendo mais rapidamente. Quando você coloca os recipientes em contato, as moléculas em movimento rápido na água quente transferem parte de sua energia para as moléculas mais lentas na água fria. Essa transferência de energia, ou calor, continua até que ambos os recipientes atinjam um equilíbrio térmico (a mesma temperatura), momento em que a entropia do sistema é maximizada.

Portanto, o calor sempre flui de uma região de temperatura mais alta (entropia mais alta) para uma região de temperatura mais baixa (entropia inferior) porque naturalmente leva o sistema em direção a um estado de entropia máxima.