Como a energia térmica pode fluir de objetos mais frios para objetos mais quentes?
A energia térmica, também conhecida como calor,
não pode fluir espontaneamente de um objeto mais frio para um objeto mais quente . Este é um princípio fundamental da termodinâmica, especificamente a segunda lei da termodinâmica.
Aqui está o porquê:
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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. Em termos mais simples, o calor flui naturalmente do quente para o frio porque aumenta o distúrbio geral do sistema.
* Nível molecular: O calor é essencialmente a energia associada ao movimento aleatório das moléculas. Quando um objeto quente entra em contato com um objeto frio, as moléculas no objeto mais quente têm mais energia e se movem mais rapidamente. Essas moléculas energéticas colidem com as moléculas mais lentas do objeto mais frio, transferindo energia e aumentando seu movimento. Esse processo continua até que ambos os objetos atinjam o equilíbrio térmico (a mesma temperatura).
No entanto, existem maneiras de fazê -lo * parecer * como fluxos de calor de frio para quente, mas essas não são violações da segunda lei: *
geladeiras e bombas de calor: Esses dispositivos usam trabalho externo (eletricidade) para mover o calor de um reservatório frio (dentro da geladeira) para um reservatório quente (a sala). Eles não violam a segunda lei porque exigem que a entrada de energia o faça.
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motores de calor: Esses dispositivos extraem calor de um reservatório quente e o usam para fazer o trabalho, mas também liberam um pouco de calor para um reservatório mais frio. O efeito líquido é uma transferência de calor do quente para o frio, mas o processo não é espontâneo.
em conclusão: O fluxo de calor do frio para o quente requer intervenção externa, como o trabalho realizado por uma máquina. Sem intervenção externa, o calor sempre flui espontaneamente de um objeto mais quente para um objeto mais frio.