열역학의 제 2 법칙 :엔트로피는 항상 증가합니다
열역학의 제 2 법칙에 따르면 분리 된 시스템의 총 엔트로피는 시간이 지남에 따라 절대 감소 할 수 없습니다. 최대 값에 접근하여 증가하는 경향이 있습니다.
엔트로피 시스템에서 장애 또는 무작위성의 척도입니다. 다음과 같이 생각하십시오.
* 낮은 엔트로피 : 완벽하게 정렬 된 결정 구조 인 깔끔하게 조직 된 방.
* 높은 엔트로피 : 지저분한 방, 산산이 부서진 크리스탈.
두 번째 법은 사물이 자연스럽게 더 큰 장애의 상태로 이동한다는 것을 암시합니다. 이것이 이유입니다.
* 얼음 녹는다 : 액체 물의 분자는 고체 얼음보다 더 장애가 있습니다.
* 열이 뜨겁고 차가운 곳으로 흐릅니다 : 에너지 전달은 온도 차이를 더 작게 만들어 궁극적으로 더 균일하고 더 무질서한 상태로 이어집니다.
* 기계는 효율성을 잃습니다 : 모든 에너지 변환은 약간의 폐열을 일으켜 우주의 전체 엔트로피를 증가시킵니다.
살아있는 유기체가 제 2 법을 위반하지 않는 이유
살아있는 유기체는 질서와 복잡성을 창출하기 때문에 제 2 법칙과 모순되는 것으로 보입니다. 그들은 단순한 분자를 가지고 단백질과 세포와 같은 복잡한 구조를 구축합니다. 그러나 그들은 제 2 법칙을 위반하지 않고 엔트로피 변화 만 * 이동 *합니다.
방법은 다음과 같습니다.
1. 열린 시스템 : 살아있는 유기체는 개방형 시스템입니다 , 그들은 주변 환경과 에너지와 물질을 교환한다는 것을 의미합니다. 그들은 고립되어 있지 않습니다.
2. 엔트로피 감소로 국부적으로 : 살아있는 유기체 는 자신의 엔트로피를 감소시킵니다 복잡한 구조를 구축하고 조직을 유지함으로써. 그러나 그들은 다른 곳에서 엔트로피를 증가시킴으로써이를 수행합니다 .
3. 주변의 엔트로피 증가 : 수명이 엔트로피를 줄일 수있는 과정은 환경에서 엔트로피가 훨씬 더 크게 증가합니다. 예를 들어, 식사를 할 때는 음식의 에너지를 사용하여 신체에 주문을 만들지 만 열과 폐기물을 생성하여 주변 환경에서 엔트로피가 증가합니다.
본질적으로, 인생은 그 자체로 더 많은 장애를 일으키면서 그 자체로 질서를 만드는 복잡한 시스템입니다. 우주의 전체 엔트로피는 여전히 증가합니다.
예 :
식물이 자라는 것에 대해 생각하십시오. 이산화탄소 및 물과 같은 단순한 분자를 사용하여 복잡한 설탕을 만듭니다. 이것은 엔트로피가 감소한 것으로 보입니다. 그러나 식물은 또한 산소를 방출하고 햇빛으로부터 에너지를 소비하여 주변 환경에서 엔트로피를 증가시킵니다. 전반적인 엔트로피 변화는 여전히 긍정적이며 제 2 법칙을 충족시킵니다.
두 번째 법은 생명이 존재하는 것을 막지 않습니다. 그것은 단순히 생명에 지속적인 에너지 흐름이 필요하며 환경에서 엔트로피가 지속적으로 증가하여 자체 순서를 유지해야한다고 설명합니다.
