Δεύτερος Θερμοδυναμικός νόμος

Η μεταβολή όμως της εντροπίας ενός συστήματος δεν μπορεί να αποτελέσει ισχυρό κριτήριο για το χαρακτηρισμό μιας μεταβολής ως αυθόρμητης ή όχι. Για παράδειγμα φέρνουμε την πήξη του νερού στους -5 βαθμούς C. Πώς είναι δυνατό η μεταβολή αυτή να γίνεται αυθόρμητα τη στιγμή που η εντροπία του συστήματος μειώνεται; Το κλειδί στην απάντηση δίνει η εντροπία του περιβάλλοντος. Σύμφωνα με το δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο: σε κάθε αυθόρμητη μεταβολή η ολική εντροπία του σύμπαντος, δηλαδή του συστήματος και του περιβάλλοντος, αυξάνεται. Συνεπώς, όλες οι αυθόρμητες μεταβολές οδηγούν σε αύξηση της εντροπίας του σύμπαντος.

2ος Θερμοδυναμικός νόμος: Στις αυθόρμητες μεταβολές: ΔSσυστήματος + ΔSπεριβάλλοντος > 0

Μεταβολή της εντροπίας σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία και τη μετάβαση του συστήματος από μια φυσική κατάσταση σε μια άλλη.

Συνένωση των δύο νόμων της θερμοδυναμικής οδηγεί στην πρόταση: -Η ενέργεια του σύμπαντος είναι σταθερή, όμως η εντροπία του σύμπαντος τείνει προς ένα μέγιστο. Στην περίπτωση της πήξης του νερού, η εντροπία του περιβάλλοντος αυξάνεται περισσότερο απ’ όσο ελαττώνεται η εντροπία του συστήματος, με αποτέλεσμα η ολική μεταβολή εντροπίας να είναι θετική και η πήξη του υγρού να είναι αυθόρμητη σε θερμοκρασία κάτω από 0 βαθμούς C.

ΣΧΗΜΑ 2.13 Η πήξη του νερού γίνεται αυθόρμητα σε θερμοκρασία κάτω των 0 βαθμών C επειδή ΔSολικό >0