שינויים

המסקנה היא שבכל פעם שאנו מבצעים עבודה, אנו מעבירים חום מהמאגר החם לקר, בכך מקררים את המאגר החם ומחממים את הקר. בסופו של דבר יגיעו כל המאגרים לטמפרטורה אחידה. זהו מצב של '''שיווי משקל תרמודינמי''' שבו '''אין שום אפשרות לבצע עבודה'''. כשכל מאגרי החום ביקום יגיעו לשיווי משקל תרמודינמי יגיע '''המוות התרמודינמי של היקום'''.

המסקנה היא שבכל פעם שאנו מבצעים עבודה, אנו מעבירים חום מהמאגר החם לקר, בכך מקררים את המאגר החם ומחממים את הקר. בסופו של דבר יגיעו כל המאגרים לטמפרטורה אחידה. זהו מצב של '''שיווי משקל תרמודינמי''' שבו '''אין שום אפשרות לבצע עבודה'''. כשכל מאגרי החום ביקום יגיעו לשיווי משקל תרמודינמי יגיע '''המוות התרמודינמי של היקום'''.

[[image:secondlaw.png|center]]

[[קובץ:secondlaw.png|center]]

===אנטרופיה===

===אנטרופיה===

נדגים באופן דומה בעזרת מיכל ובו שתי מולקולות. כדי לספור את המצבים יש 'לחתוך' את החלל לקוביות ולספור בכמה קונפיגורציות אפשר למצוא את המולקולות בתוך הקוביות. נניח ששתי המולקולות נמצאות בבקבוק התופס שתי 'קוביות' במיכל. סה"כ ישנן 3 אפשרויות לסדר את שתי המולקולות בתוך הבקבוק (בהנחה שאי אפשר להבדיל ביניהן):

נדגים באופן דומה בעזרת מיכל ובו שתי מולקולות. כדי לספור את המצבים יש 'לחתוך' את החלל לקוביות ולספור בכמה קונפיגורציות אפשר למצוא את המולקולות בתוך הקוביות. נניח ששתי המולקולות נמצאות בבקבוק התופס שתי 'קוביות' במיכל. סה"כ ישנן 3 אפשרויות לסדר את שתי המולקולות בתוך הבקבוק (בהנחה שאי אפשר להבדיל ביניהן):

[[image:statmech.png|center]]

[[קובץ:statmech.png|center]]

אך אם נפתח את הבקבוק וניתן למולקולות להתפזר ברחבי המיכל, יש מספר גדול בהרבה של מצבים בהם הן תוכלנה להימצא: אם צלעות המיכל הן 4x4x4 קוביות, יש כ-2,000 אפשרויות סידור, לשלוש מולקולות באותו המיכל יש יותר מ-100,000 קונפיגורציות אפשריות! מכאן שלמצב בו המולקולות בבקבוק יש אנטרופיה נמוכה, ואילו למולקולות המפוזרות במיכל אנטרופיה גבוהה (האנרגיה הקינטית של המולקולות מפוזרת כעת הרבה יותר). כעת נבצע את הניסוי הבא: נניח את הבקבוק עם שתי המולקולות בפינת החדר ונפתח את הפקק. לאחר זמן מה סביר להניח שהמולקולות תשוטטנה להן ברחבי החדר. כך המערכת עברה באופן ספונטני ממצב של אנטרופיה נמוכה (המולקולות בבקבוק) לגבוהה (המולקולות בחדר) - '''האנטרופיה קשורה להסתברות המערכת להימצא במצב מסויים, ככל שהאנטרופיה גבוהה יותר, ההסתברות גבוהה יותר'''.

אך אם נפתח את הבקבוק וניתן למולקולות להתפזר ברחבי המיכל, יש מספר גדול בהרבה של מצבים בהם הן תוכלנה להימצא: אם צלעות המיכל הן 4x4x4 קוביות, יש כ-2,000 אפשרויות סידור, לשלוש מולקולות באותו המיכל יש יותר מ-100,000 קונפיגורציות אפשריות! מכאן שלמצב בו המולקולות בבקבוק יש אנטרופיה נמוכה, ואילו למולקולות המפוזרות במיכל אנטרופיה גבוהה (האנרגיה הקינטית של המולקולות מפוזרת כעת הרבה יותר). כעת נבצע את הניסוי הבא: נניח את הבקבוק עם שתי המולקולות בפינת החדר ונפתח את הפקק. לאחר זמן מה סביר להניח שהמולקולות תשוטטנה להן ברחבי החדר. כך המערכת עברה באופן ספונטני ממצב של אנטרופיה נמוכה (המולקולות בבקבוק) לגבוהה (המולקולות בחדר) - '''האנטרופיה קשורה להסתברות המערכת להימצא במצב מסויים, ככל שהאנטרופיה גבוהה יותר, ההסתברות גבוהה יותר'''.

חשוב לזכור שמדובר במערכת סגורה (מערכת שאינה מחליפה חומר או אנרגיה עם סביבתה), היות ובמערכת פתוחה תמיד אפשר 'לייצא' את האנטרופיה החוצה או 'לייבא' אנרגיה מבחוץ, ובעזרתה להקטין את אי הסדר. יש לזכור שניתן להשתמש באנרגיה כדי לצמצם את האנטרופיה, אך צמצום זה קטן מתוספת האנטרופיה שנגרמת כשמנסים לייצר את האנרגיה הזו. כך שאם מתייחסים יחד לשתי המערכות, מקבלים גידול נטו באנטרופיה.

חשוב לזכור שמדובר במערכת סגורה (מערכת שאינה מחליפה חומר או אנרגיה עם סביבתה), היות ובמערכת פתוחה תמיד אפשר 'לייצא' את האנטרופיה החוצה או 'לייבא' אנרגיה מבחוץ, ובעזרתה להקטין את אי הסדר. יש לזכור שניתן להשתמש באנרגיה כדי לצמצם את האנטרופיה, אך צמצום זה קטן מתוספת האנטרופיה שנגרמת כשמנסים לייצר את האנרגיה הזו. כך שאם מתייחסים יחד לשתי המערכות, מקבלים גידול נטו באנטרופיה.

[[image:secondlaw2.png|center]]

[[קובץ:secondlaw2.png|center]]

נשים לב שבניסוח הזה החוק הוא בעירבון מוגבל מאוד: אם נחכה מספיק זמן (במערכת מספיק מורכבת מדובר במיליארדי פעמים גיל היקום...) נמצא לבסוף את המולקולות חזרה בתוך הבקבוק. כך שניתן לחזור באופן ספונטני ממצב בעל אנטרופיה גבוהה לנמוכה, אבל ההסתברות לכך היא מאוד מאוד מאוד נמוכה.

נשים לב שבניסוח הזה החוק הוא בעירבון מוגבל מאוד: אם נחכה מספיק זמן (במערכת מספיק מורכבת מדובר במיליארדי פעמים גיל היקום...) נמצא לבסוף את המולקולות חזרה בתוך הבקבוק. כך שניתן לחזור באופן ספונטני ממצב בעל אנטרופיה גבוהה לנמוכה, אבל ההסתברות לכך היא מאוד מאוד מאוד נמוכה.