He aquí por qué:
* El calor siempre fluye de caliente a frío: Este es un principio fundamental de la naturaleza. La energía térmica es la transferencia de energía térmica debido a una diferencia de temperatura. La energía siempre se moverá de una región de temperatura más alta a una región de temperatura más baja.
* Entropía: La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía total de un sistema aislado nunca puede disminuir con el tiempo. La entropía es una medida de desorden o aleatoriedad. Si el calor fluía de frío a caliente, disminuiría la entropía del sistema, lo cual es imposible sin trabajo externo.
¿Cómo puede fluir energía de frío a caliente?
Es posible que el calor fluya de frío a caliente si aplicamos trabajo externo . Esto significa que debemos poner energía en el sistema para forzar que se produzca esta transferencia. Aquí hay algunos ejemplos:
* refrigeradores: Los refrigeradores usan un compresor para extraer calor del interior frío y expulsarlo al ambiente más caliente afuera. Este proceso requiere entrada de energía de la fuente de energía.
* Bombas de calor: Similar a los refrigeradores, las bombas de calor pueden transferir el calor de un ambiente más frío a uno más caliente, pero requieren un trabajo externo para operar.
* Dispositivos termoeléctricos: Estos dispositivos usan el efecto Peltier para transferir el calor de un lado a otro, pero requieren una corriente eléctrica para operar.
En esencia, mientras que la transferencia de calor del frío al calor es imposible espontáneamente, se puede lograr con la entrada de energía o trabajo externo.