* Entropía: La segunda ley establece que la entropía de un sistema aislado siempre aumenta con el tiempo. La entropía es una medida de desorden o aleatoriedad. En el contexto de la transferencia de calor, significa que algo de energía siempre se perderá como calor inutilizable, aumentando la entropía del entorno circundante.
* Procesos irreversibles: La transferencia de calor es un proceso irreversible. La energía puede fluir espontáneamente de un objeto más caliente a uno más frío, pero no puede fluir espontáneamente hacia atrás. Esta irreversibilidad da como resultado una pérdida de energía utilizable.
* Fricción y resistencia: Los sistemas del mundo real siempre tienen cierto nivel de fricción y resistencia. Esta fricción convierte parte de la energía destinada a la transferencia de calor en formas inutilizables como el calor o el sonido.
* Diferencia de temperatura: Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la fuente de calor y el receptor, más eficiente es la transferencia de calor. Sin embargo, incluso con una gran diferencia de temperatura, aún se perderá algo de energía.
* Pérdida de calor al entorno: Cualquier sistema que intercambie calor con su entorno inevitablemente perderá algo de energía para el medio ambiente, independientemente de la eficiencia del proceso de transferencia de calor.
Ejemplos:
* Plantas de energía: Incluso las centrales eléctricas más eficientes no pueden convertir toda la energía en su combustible en electricidad. Alguna energía siempre se pierde como calor a los alrededores.
* Motores de combustión interna: Solo una porción de la energía de la quema de combustible se utiliza para alimentar un automóvil; El resto se pierde como calor, sonido y fricción.
* Caliente su hogar: Un horno o caldera nunca transferirá el 100% de la energía del combustible para calentar su hogar. Se perderá cierta energía a través de las paredes, el techo y las ventanas.
Conclusión:
Si bien podemos esforzarnos por mejorar la eficiencia en los procesos de transferencia de calor a través de un mejor diseño y aislamiento, las leyes fundamentales de la termodinámica dictan que es imposible lograr un 100% de eficiencia. Siempre se perderá cierta energía, lo que hace que la transferencia de calor sea un proceso inherentemente ineficiente.
