La segunda ley de la termodinámica
La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo. La entropía es una medida de desorden o aleatoriedad. En términos más simples, la ley implica que:
* El calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío a un objeto caliente.
* Es imposible crear un motor térmico que sea 100% eficiente.
Por qué la conversión completa es imposible
Para convertir el calor en trabajo, necesita una diferencia de temperatura entre un depósito caliente y un depósito frío. Un motor de calor utiliza esta diferencia de temperatura para producir trabajo, pero el calor siempre se pierde en el depósito más frío.
Por qué la conversión completa viola la segunda ley
* Aumento de la entropía: Si convirtiera completamente el calor en trabajo, la entropía del sistema disminuiría, ya que la energía térmica se convierte en una forma (trabajo) más ordenada. Esto viola la segunda ley, que establece que la entropía debe aumentar en un sistema aislado.
* no motor térmico "perfecto": Un motor de calor 100% eficiente requeriría que no se pierda calor ante el depósito de frío. Esto es imposible porque, como se indicó anteriormente, se requiere una diferencia de temperatura para que fluya el calor, y el calor siempre se perderá en el depósito más frío.
El ciclo de Carnot
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico teórico que representa el motor de calor más eficiente posible. Incluso el ciclo de Carnot, aunque altamente eficiente, no puede lograr una eficiencia del 100%. Esto refuerza la imposibilidad de convertir completamente el calor en trabajo.
En resumen:
La segunda ley de la termodinámica evita la conversión completa del calor en el trabajo. Cualquier intento de hacerlo violaría el principio fundamental de aumentar la entropía en un sistema aislado.
