Mengapa entropi semesta bertambah?

Menjawab:

Entropi alam semesta meningkat karena energi tidak pernah mengalir menanjak secara spontan.

Penjelasan:

Energi selalu mengalir menurun, dan ini menyebabkan peningkatan entropi.

Entropi adalah penyebaran energi, dan energi cenderung menyebar sebanyak mungkin.

Ini mengalir secara spontan dari daerah panas (yaitu sangat energik) ke daerah dingin (kurang energetik).

Akibatnya, energi menjadi merata di kedua wilayah, dan suhu kedua wilayah menjadi sama.

Hal yang sama terjadi pada skala yang jauh lebih besar. Matahari dan setiap bintang lainnya memancarkan energi ke alam semesta.

Namun, mereka tidak dapat melakukannya selamanya. Akhirnya bintang-bintang akan mendingin, dan panas akan menyebar begitu banyak sehingga tidak akan ada benda yang lebih hangat dan benda yang lebih dingin.

Semuanya akan menjadi suhu yang sangat dingin yang sama.

Setelah semuanya pada suhu yang sama, tidak ada alasan bagi apa pun untuk mengubah apa yang dilakukannya.

Alam semesta akan turun sepenuhnya, dan entropi alam semesta akan setinggi yang akan didapat.

Jika Anda ingin memikirkannya secara matematis, pertimbangkan energi total # q # yang dipindahkan dari daerah panas pada suhu # T_1 # ke daerah dingin pada suhu # T_2 #.

Entropi # S_1 # wilayah panas didefinisikan sebagai

# S_1 = q / T_1 #

Entropi # S_2 # dari wilayah dingin

# S_2 = q / T_2 #

Oleh karena itu, selama transfer energi, perubahan entropi adalah

# ΔS = S_2 - S_1 = q / T_2 - q / T_1 = q (1 / T_2 - 1 / T_1) #

Sejak # T_2 <T_1, 1 / T_2> 1 / T_1 #, dan # ΔS # positif.

Entropi total sistem meningkat.

Karena energi tidak pernah mengalir secara spontan ke arah lain, total entropi alam semesta selalu meningkat.