Entropija

Entropija materije

U prethodnoj diskusiji proučavali smo nekoliko specifičnih tvrdnji drugog zakona termodinamike. Treba napomenuti da ove specifične tvrdnje mogu objasniti samo određene nepovratne procese. Clausiusova tvrdnja objašnjava samo prijenos topline i njegov odnos prema principu rada hladnjaka. Kelvinova i Planckova tvrdnja odnose se na princip rada hladnjaka. toplotni motorU suštini, ove dvije tvrdnje se odnose na prenos toplote. Postoje mnogi drugi nepovratni procesi koji se ne mogu objasniti pomoću ove dvije tvrdnje.

Specifična tvrdnja drugog zakona termodinamike ne može objasniti sve ireverzibilne procese, pa nam je potrebna općenitija tvrdnja. Očekuje se da će ova opća tvrdnja objasniti sve ireverzibilne procese koji se odvijaju u svemiru. Opća tvrdnja drugog zakona termodinamike formulirana je tek sredinom devetnaestog stoljeća, kroz veličinu koja se naziva entropija (S). Entropija se može smatrati mjerom nereda. Količinu entropije prvi je uveo Clausius i izveo je iz Carnotovog ciklusa (savršena toplotna mašina). Prema Clausiusu, veličina promjene entropije koju sistem doživljava kada sistem prima dodatnu toplotu (Q) na konstantnoj temperaturi izražava se jednačinom:

Entropija je veličina koja opisuje mikroskopsko stanje sistema i stoga se ne može direktno izmjeriti. Ispitujemo samo promjenu entropije. Slično promjeni energije u sistemu. prvi zakon termodinamike.

Primjer pitanja 1:

Količina plina u posudi podliježe adijabatskom širenju. Kolika je promjena entropije plina?

Diskusija

Tokom adijabatskog procesa, nema toplota koji ulazi ili izlazi iz sistema (gas). Pošto je Q = 0, onda ΔS = 0. Entropija sistema se ne mijenja, tj. konstantna je. Šta je sa adijabatskom kompresijom? U osnovi je isto. Tokom adijabatske kompresije, toplota ne ulazi niti izlazi iz sistema (Q = 0). Stoga je entropija sistema konstantna.

Primjer pitanja 2:

Carnotov motor prima 2000 J toplote na 500 K, vrši rad i odaje određenu količinu toplote na 350 K. Odredite količinu odvedene toplote i ukupnu promjenu entropije u motoru tokom jednog ciklusa.

Diskusija

Ako sistem prima toplotu, Q je pozitivan, ako sistem oslobađa toplotu, Q je negativan. Sistem u ovom slučaju je Carnotov motor.

Tokom jednog ciklusa, Carnotov motor prolazi kroz dva reverzibilna izotermna procesa (izotermna ekspanzija + izotermna kompresija) i dva reverzibilna adijabatska procesa (adijabatska ekspanzija i adijabatska kompresija). Tokom adijabatskih procesa ekspanzije i kompresije, toplota ne ulazi niti izlazi iz sistema (Q = 0). Pošto je Q = 0, promjena entropije tokom adijabatskog procesa = 0.

Tokom izotermne ekspanzije, motor apsorbuje 2000 J toplote (Q) na temperaturi (T) od 500 K. Pošto motor apsorbuje toplotu, Q je pozitivan. Promjena entropije motora tokom izotermne ekspanzije je:

Tokom izotermne kompresije, motor odbacuje 1400 J toplote (Q) na temperaturi (T) od 350 K. Pošto motor odbacuje toplotu, Q ima negativni predznak. Promjena entropije motora tokom izotermne kompresije je:

Ukupna promjena entropije = 4 J/K - 4 J/K = 0

Primjer pitanja 3:

Toplotna mašina prima 600 Džula toplote (Q) na temperaturi od 300 ^oC, obavljajući rad i oslobađajući određenu količinu toplote na temperaturi od 100 ^oC. Odredite količinu odvedene toplote i ukupnu promjenu entropije u motoru tokom jednog ciklusa…

Diskusija

T_H = 300 K

Q_H = 600 J

T_L = 100 K

Q_L =?

Tokom jednog ciklusa, Carnotov motor prolazi kroz dva reverzibilna izotermna procesa (izotermna ekspanzija + izotermna kompresija) i dva reverzibilna adijabatska procesa (adijabatska ekspanzija i adijabatska kompresija). Tokom adijabatskih procesa ekspanzije i kompresije, toplota ne ulazi niti izlazi iz sistema (Q = 0). Pošto je Q = 0, promjena entropije tokom adijabatskog procesa = 0.

Tokom izotermne ekspanzije, motor apsorbuje 600 J toplote (Q) na temperaturi (T) od 300 K. Pošto motor apsorbuje toplotu, Q je pozitivan. Promjena entropije motora tokom izotermne ekspanzije je:

Tokom izotermne kompresije, motor odbacuje 200 J toplote (Q) na temperaturi (T) od 100 K. Pošto motor odbacuje toplotu, Q ima negativni predznak. Promjena entropije motora tokom izotermne kompresije je:

Ukupna promjena entropije = 2 J/K - 2 J/K = 0

Iz primjera pitanja broj 2 i primjera pitanja broj 3, čini se da je ukupna promjena entropije za reverzibilni proces = 0. Drugim riječima, u reverzibilnom procesu, ukupna entropija je uvijek konstantna.

Primjer pitanja 4:

Kocka leda od 2 kg ima temperaturu od 0 ^oC. Kocke leda se stavljaju u posudu i suše na suncu. Budući da primaju dodatnu toplinu iz zraka i sunca, led se topi. Odredite promjenu entropije leda. (Toplina topljenja vode = 3,34 x 10⁵ J/kg)

Diskusija

Masa leda = 2 kg

Temperatura leda = 0 ^oC + 273 = 273 K

Toplota topljenja vode = 3,34 x 10⁶ J/kg

Toplota potrebna za topljenje 2 kg leda u vodu:

Q = ml

Q = (2 kg)(3,34 x 10⁵ J/kg)

Q = 6,68 x 10⁵ J

Q = 668 x 10³ J

Tokom procesa topljenja (led u vodu), temperatura je konstantna. Budući da je temperatura konstantna, izračunava se promjena entropije leda.

Primjer pitanja 5:

Čaša vode temperature 26 ^oC pomiješan sa čašom vode na temperaturi od 22 ^oC. Ako je masa vode u čaši = 2 kg, odredite promjenu entropije vode. Pretpostavimo da se vruća i hladna voda miješaju u zatvorenoj, dobro izoliranoj posudi. Prijenos topline je nepovratan proces.

Diskusija

Specifična toplota vode (c) = 4180 J/Kg C^o

Masa vode = 2 kg (ista masa vode).

Pošto je masa vode ista, konačna temperatura smjese je = 24 ^oC (26 ^oC+22 ^oC / 2 = 48 ^oC / 2 = 24 ^oC)

Količina toplote koju oslobađa topla voda kada se njena temperatura smanji sa 26 ^oC - 24 ^oC:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C^o) (26 ^oC - 24 ^oC) = (2 kg)(4180 J/kg C^o) (2 ^oC) = 16720 J

Količina toplote koju apsorbuje hladna voda kada se njena temperatura poveća sa 22°C na 24°C:

Q = mc ΔT = (2 kg)(4180 J/kg C^o) (24 ^oC - 22 ^oC) = (2 kg)(4180 J/kg C^o) (2 ^oC) = 16720 J

Ukupna promjena entropije = Promjena entropije tople vode + promjena entropije hladne vode

Prosječna temperatura tople vode = (26 ^oC+24 ^oC) / 2 = 50 ^oC / 2 = 25 ^oC ‐‐‐‐ 25 + 273 = 298 K

Prosječna temperatura hladne vode = (22 ^oC+24 ^oC) / 2 = 46 ^oC / 2 = 23 ^oC ‐‐‐‐ 23 + 273 = 296 K

Vruća voda oslobađa toplotu, pa je Q negativan. Obrnuto, hladna voda apsorbuje toplotu, pa je Q pozitivan. Zapamtite konvenciju predznaka Q (prvi zakon termodinamike).

ΔS Ukupno = ΔS tople vode + ΔS hladne vode

Δ S Ukupno = ‐ 56,107 J/K + 56,486 J/K

Ukupno ΔS = 0,379 J/K

Ukupna entropija se povećava za 0,379 J/K

Iako se entropija nekih dijelova sistema smanjuje (-56,107 J/K), entropija nekih dijelova sistema se povećava za veći iznos (+ 56,486 J/K), tako da se ukupna entropija uvijek povećava (+ 0,379 J/K).

Povećanje ukupne entropije u ireverzibilnom procesu ne odnosi se samo na prijenos topline između mješavine vruće i hladne vode koju smo gore analizirali, već se odnosi i na sve slučajeve koje su proučavali naučnici. Ukupna entropija uvijek ostaje konstantna ako je proces reverzibilan. Ako je proces ireverzibilan, ukupna entropija uvijek raste.

U suštini, svi prirodni procesi u našem svakodnevnom životu su nepovratni, tako da ukupna entropija neminovno raste. Ova činjenica je sažeta u sljedećem retku:

U nepovratnom procesu, ukupna entropija sistema i okoline uvijek se povećava.

Ova kurzivom napisana rečenica je opšta izjava drugog zakona termodinamike. Drugi zakon termodinamike se donekle razlikuje od ostalih zakona fizike. Obično se fizički zakoni izražavaju kao jednačine (npr. Newtonovi zakoni) ili kao zakoni održanja (npr. zakon održanja energije).

Entropija je mjera nereda

Entropija se može smatrati mjerom nereda. U odnosu na opću tvrdnju drugog zakona termodinamike, nered ima tendenciju povećanja u ireverzibilnim procesima. Drugim riječima, svaki ireverzibilni proces u suštini vodi do stanja nereda. Značenje nereda ovdje može biti nejasno, pa će biti objašnjeno korištenjem primjera ireverzibilnih procesa koji se javljaju u svakodnevnom životu.

Važno je napomenuti da je koncept entropije prvobitno bio povezan samo s nepovratnim procesima koji uključuju promjene u obliku energije i prijenos energije. Nakon što se otpusti sa stabljike i slobodno pada dok ne udari o tlo, mango nikada ne klizi prema gore. Knjiga koju gurnemo, a zatim stane, nikada se ne vraća prema nama. Ovo su neki primjeri nepovratnih procesa povezanih s promjenama u obliku energije i prijenosom energije s jednog objekta na drugi. Ovi procesi se odvijaju samo u jednom smjeru, ali nikada u suprotnom smjeru. Mango nikada ne klizi prema gore sam od sebe jer... unutrašnja energija transformisano u kinetička energijaKnjiga nikada ne klizi prema nama jer se toplina stvorena trenjem pretvara u kinetičku energiju.

Nepovratni procesi koji se dešavaju u svemiru nisu povezani samo s promjenama u oblicima energije i prijenosom energije. Nakon rođenja, izrastamo u bebe, djecu, tinejdžere, odrasle, zatim starimo, propadamo i konačno umiremo 😉 Jeste li ikada vidjeli staru osobu kako se pretvara u bebu? Nikad… Mobilni telefon koji koristimo s vremenom postaje tup i oštećen… Novi automobil koji je u početku bio gladak i snažan postaje manje gladak i slab nakon što ga koristite nekoliko godina. Jeste li ikada vidjeli stari automobil kako odjednom ponovo postaje nov? Ili vaš omiljeni mobilni telefon postaje glatkiji i bolji svakim danom? Nikad… Nakon korištenja, mobilni telefon postaje tup i oštećen. Automobili su isti… Ovo su neki primjeri nepovratnih procesa koji nemaju nikakve veze s promjenama u oblicima energije i prijenosom energije…. Sada, nakon što smo shvatili da su svi prirodni procesi koji se dešavaju u svemiru nepovratni, koncept entropije postaje širi. Rasprava ne pokriva samo termodinamičke procese već uključuje i mnoge druge nepovratne procese u svemiru.

Sada razgovarajmo o nekim ireverzibilnim procesima koji se dešavaju u svakodnevnom životu. Prvo, razmotrimo jednostavan ireverzibilan proces. Ovo je samo uvod, kako biste razumjeli koncept entropije i njen odnos prema ireverzibilnim procesima.

Na primjer, pretpostavimo da imate nekoliko crvenih i plavih klikera. Kliperi su smješteni u posudu. Plavi klikeri su uredno složeni na dnu, dok su crveni klikeri uredno složeni na vrhu (slika lijevo). Raspored vaših klikera u posudi izgleda vrlo uredno... Dno je potpuno plavo, vrh je potpuno crven.

Zatim protresete ili tresete posudu gore-dolje. Budući da se posuda pomiče gore-dolje, raspored klikera, koji je u početku bio vrlo pravilan, mijenja se i ponovo postaje nepravilan (desna slika). Crveni i plavi klikeri se miješaju 😉 Što je više tresete, raspored klikera postaje nepravilniji... Da li je moguće da nakon protresanja, raspored klikera postane pravilan kao prije? To je nemoguće... Molim vas, dokažite ako ne vjerujete. Nemoguće je da klikeri postanu pravilni kao prije... Ovo je primjer nepovratnog procesa. Nakon što se dogodi nepovratan proces, raspored klikera, koji je u početku bio vrlo pravilan, mijenja se i postaje nepravilan. Pravilnost se pretvorila u nepravilnost...

Ista stvar se dešava i u drugim nepovratnim procesima. Kada dodirnemo vrući i hladni predmet, toplota će automatski teći od vrućeg predmeta do hladnog predmeta... Toplota prestaje da teče nakon što dva predmeta u kontaktu dostignu istu temperaturu. Ovaj proces je nepovratan... Pa, u početku imamo dva rasporeda molekula, naime molekule koje imaju veliku prosječnu kinetičku energiju (molekule koje čine vrući predmet) i molekule koje imaju malu prosječnu kinetičku energiju (molekule koje čine hladan predmet). Nakon što vrući i hladni predmet dostignu istu temperaturu (molekule imaju istu prosječnu kinetičku energiju), više ne možemo razlikovati dva rasporeda molekula. Raspored molekula koji je u početku bio pravilan mijenja se u nepravilan. Slično rasporedu klikera iznad... Nakon što dva predmeta dostignu istu temperaturu, pravilan raspored molekula mijenja se u nepravilan (nepravilnost se povećava zbog nepovratnog prijenosa toplote).

Nadalje, protok toplote od vrućeg objekta do hladnog objekta može se smatrati protokom toplote iz područja visoke temperature u područje niske temperature u toplotnoj mašini. Protok toplote iz područja visoke temperature u područje niske temperature omogućava toplotnoj mašini da izvrši rad. Toplotna mašina ne može izvršiti rad bez protoka toplote. Dakle, možemo uspostaviti vezu između veličine poremećaja i sposobnosti obavljanja rada. Nakon dostizanja iste temperature, više nema protoka toplote od vrućeg objekta do hladnog objekta (nered se povećava). Budući da odsustvo protoka toplote sprečava toplotnu mašinu da izvrši rad, možemo reći da sistem koji ne može izvršiti rad ima visok poremećaj, dok sistem koji može izvršiti rad ima nizak poremećaj...

Iz ovih rezultata možemo izvući zaključke o odnosu između oblika energije i mjere nereda. U osnovi, oblik energije koji se može koristiti za obavljanje rada je potencijalna energija. Gravitacijska potencijalna energija vode može se koristiti za pokretanje turbine. Hemijska potencijalna energija u ulju može se koristiti za pokretanje vozila. Hemijska potencijalna energija u našim tijelima može se koristiti za obavljanje rada, putovanja, učenje... Gravitacijska potencijalna energija manga može se koristiti za popravku curenja na krovu kuće 😉 Budući da se korisni oblici energije mogu koristiti za obavljanje rada, možemo reći da su korisni oblici energije uređeniji, dok su beskorisni oblici energije neuređeniji. Oblici beskorisne energije su unutrašnja energija i toplota... Nakon što udari o tlo, mango se više nikada ne klizi prema gore jer se unutrašnja energija pretvara u kinetičku energiju...

Nakon što gurnemo knjigu, knjiga se pomiče. Prisustvo trenja zaustavlja kretanje knjige... U ovom slučaju, kinetička energija knjige se pretvorila u toplotu (toplota nastaje zbog trenja). U stvarnosti, knjiga koja se još uvijek kreće ne klizi nazad prema nama jer se toplota pretvorila u kinetičku energiju... Ova dva primjera pokazuju da je toplota dva beskorisna oblika energije. Beskorisni oblici energije ne mogu se koristiti za obavljanje rada. Dakle, možemo reći da toplota i unutrašnja energija imaju veliku nepravilnost...

U osnovi, proces promjene oblika energije, iz korisnog u beskorisni oblik energije, uvijek povećava nered... U slengu, entropija se uvijek povećava tokom procesa promjene oblika energije... Budući da entropija uvijek raste s protokom vremena, svi korisni oblici energije će se promijeniti u beskorisne oblike. Energija će se uvijek očuvati u procesu promjene oblika energije, ali oblik energije koji je uređen i može se koristiti za obavljanje rada mijenja se u nepravilan oblik i ne može se koristiti za obavljanje rada...

Entropija i statistika

Prethodno smo raspravljali o tome da je entropija mjera nereda. Svaki nepovratan proces u suštini vodi do stanja visokog nereda. Ova ideja može izgledati apstraktno i nejasno. Da bismo bolje razumjeli koncept entropije, možemo koristiti statistički pristup. Razumijevanje koncepta entropije korištenjem statističkog pristupa prvi je upotrijebio Ludwig Boltzmann (1844–1906).

Na početku ovog članka objašnjeno je da je entropija veličina koja opisuje mikroskopsko stanje sistema. Veličine koje opisuju makroskopska stanja mogu se direktno poznavati, ali veličine koje opisuju mikroskopska stanja ne mogu. Da bismo razumjeli mikroskopsko stanje, možemo ispitati odnos između makroskopskih i mikroskopskih stanja.

Imate li novčić od sto rupija? Novčić od sto rupija ima dvije strane: jedna strana prikazuje pticu Garuda, a druga strana riječ 100 rupija. Na primjer, ako imate četiri stotine novčića rupija... ako bacite svih četiri stotine novčića rupija na pod, bit će pet različitih ishoda u jednom bacanju:

Prvo se pojavljuju sve slike ptice Garuda (4 slike);

Drugo, pojavljuju se 3 slike ptice Garuda, 1 natpis od sto rupija (3 slike, 1 natpis);

Treće, pojavljuju se 2 slike ptice Garuda, 2 riječi sto rupija (2 slike, 2 riječi);

Četvrto, pojavljuje se 1 slika ptice Garuda, pojavljuju se 3 riječi sto rupija (1 slika, 3 riječi);

Peto, pojavljuju se riječi sto rupija (4 riječi)...

Ovih pet mogućih slika ili zapisa nazivamo makroskopskim stanjima (makro = veliko). Obrnuto, ako četiri novčića predstavimo kao slike ili zapise, navodimo mikroskopska stanja (mikro = malo).

U jednom bacanju postoji 16 mogućih mikroskopskih stanja (Svaki novčić ima dvije šanse. Četiri novčića imaju 16 šansi = 2 x 2 x 2 x 2 = 2 4 = 16). Najveća vjerovatnoća je da se pojave 2 slike i 2 natpisa (Postoji 6 mogućih mikroskopskih stanja od ukupno 16 mikroskopskih stanja - 6/16 x 100% = 37,5%). S druge strane, najmanja vjerovatnoća je da se pojave 4 slike ili 4 natpisa (Svaki ima 1 moguće mikroskopsko stanje - 1/16 x 100% = 6,25%). Ovdje raspravljamo samo o šansi ili vjerovatnoći... Ako bacimo novčiće 16 puta, nije sigurno da će se 2 slike i 2 natpisa pojaviti 6 puta. Ali ako bacimo novčiće hiljadama puta, vjerovatnoća da će se pojaviti 2 slike i 2 natpisa može se približiti 37,5%.

Bolje je dokazati... Molim vas, bacite četiri stotine rupija kovanica 100 puta (1000 puta ako možete 😉). Zabilježite podatke dobijene u jednom bacanju... Nakon što bacite kovanice 100 puta, vidjet ćete da se najčešće pojavljuju 2 slike i 2 natpisa. Što je veći broj bacanja, vjerovatnoća dobijanja 2 slike i 2 natpisa približava se 37,5% od ukupnog broja bacanja.

Ranije smo posmatrali samo 4 novčića. Ako povećamo broj novčića, onda se povećava i broj mikroskopskih stanja. Na primjer, imamo 100 novčića... U jednom bacanju, postoji 2 100 = 1,27 x 10³30 mogućih mikroskopskih stanja... Najveća vjerovatnoća je da će se pojaviti 50 slika i 50 natpisa (Postoji 1,01 x 10²²29 mogućih mikroskopskih stanja od ukupno 1,27 x 10³30 mikroskopskih stanja). Obrnuto, najmanja vjerovatnoća je da će se pojaviti 100 slika ili 100 natpisa (Svaki ima samo 1 moguće mikroskopsko stanje od ukupno 1,27 x 10³30 mikroskopskih stanja). Vrlo malo i gotovo nemoguće... Ako imamo 1000 novčića, vjerovatnoća da se pojavi 1000 slika ili 1000 natpisa je naravno još manja i sve nemogućnija.

Da bismo ovo povezali s konceptom entropije, možemo pretpostaviti da su sve slike ili sav tekst u uređenom rasporedu, dok je polovina slika i polovina teksta u nepravilnom rasporedu. Što je veći broj novčića, manja je vjerovatnoća ili šansa za dobijanje uređenog rasporeda (sve slike ili sav tekst), i to postaje gotovo nemoguće. Suprotno tome, nepravilan raspored (polovina slika i polovina teksta) ima mnogo veću vjerovatnoću ili šansu. Iz ovog rezultata, čini se da je nepravilnost usko povezana s vjerovatnoćom. Najvjerovatnije stanje je nepravilno stanje, dok je najnevjerovatnije stanje uređeno stanje.

Opšta tvrdnja drugog zakona termodinamike, o kojoj smo ranije raspravljali, kaže da entropija, ili nered, uvijek raste u svakom nepovratnom procesu. Ova tvrdnja drugog zakona termodinamike može se shvatiti kao tvrdnja o vjerovatnoći. To znači da je svaki proces koji se odvija u svemiru onaj sa najvećom vjerovatnoćom ili prilikom. Drugi zakon termodinamike ne zabranjuje smanjenje entropije u svakom nepovratnom procesu, ali je vjerovatnoća vrlo mala, gotovo nemoguća. Suprotno tome, povećanje entropije ima mnogo veću vjerovatnoću. Broj penija koje smo ranije ispitali bio je samo 100... u stvarnosti ih ima 6,02 x 10²³ molekule... ovo je veoma veliki broj. Moguća mikroskopska stanja ovog broja su naravno veoma velika, tako da bilo koji red ima veoma malu, gotovo nemoguću, šansu...

Ako ispustimo čašu na pod, fragmenti stakla razasuti po podu mogli bi se ponovo okupiti i formirati cijelu čašu kao i prije. Ali šansa da se to dogodi je toliko mala da je nemoguće... kada je staklo još uvijek netaknuto, položaj molekula je uređeniji. Kada staklo padne dok se ne razbije tako da se fragmenti stakla razasu po tlu, položaj molekula postaje poremećen. Šansa da se molekule stakla vrate u uređen položaj je toliko mala da je nemoguće očekivati ​​da se molekule stakla ponovo okupe. Ako dodirnemo vrući i hladni predmet, toplota će sama po sebi teći od vrućeg predmeta do hladnog predmeta... vrući predmeti imaju molekule koje se kreću nasumično i brzo, s druge strane, kretanje molekula koje čine hladne predmete nije jako brzo. Šansa da se ovi brzi molekuli sudare jedni s drugima ili pređu na hladni predmet je mnogo veća od šanse molekula koje se kreću sporo... ko je brz, shvata 😉 toplota se može kretati od hladnog predmeta do vrućeg predmeta, ali šansa da se to dogodi je mnogo manja.

Plavi i crveni klikeri na gornjoj ilustraciji mogli bi se vratiti u svoj prvobitni, pravilan raspored. Ali šansa za povratak u uredan raspored je mnogo manja. Neuređen raspored ima mnogo veću šansu. Slično tome, slobodno širenje plina u zatvorenoj posudi doživljava. Posuda ima dvije komore, gdje su dvije komore odvojene barijerom. U početku se plin nalazi u lijevoj komori. Kada se barijera ukloni, molekule plina će se sliti u desnu komoru. Desna komora je prazna, dok lijeva komora sadrži molekule koje se kreću nasumično. Kada se barijera ukloni, molekule imaju veliku šansu da pređu u praznu komoru. Nakon što molekule ispune cijeli volumen posude koja ima dvije komore, je li moguće da sve molekule ponovo ispune lijevu komoru? Moguće je, ali je vjerovatnoća vrlo mala. Samo u jednom molu ima 6,02 x 10²³ molekuli... vjerovatnoća da se svi molekuli nalaze u lijevom prostoru je 1 u milion. Jedan u milion je vrlo mala i gotovo nemoguća vjerovatnoća...

Drugi zakon termodinamike nam kaže da je svaki proces koji se odvija u svemiru najvjerovatniji proces. Smjer u kojem se proces u prirodi odvija (prema većoj entropiji) određen je slučajnošću ili vjerovatnoćom... nered ima mnogo veću vjerovatnoću da se dogodi i stoga je vjerovatnije da će se dogoditi...

Entropija = strela vremena

Entropija se naziva i strelicom vremena jer nam govori smjer u kojem vrijeme prolazi. Smjer svakog prirodnog procesa je prema neredu. Ako posmatramo suprotno, odnosno da se sam nered pretvara u red, možemo reći da je događaj obrnut. Ako vidimo da se razasuti fragmenti stakla na podu ponovo okupljaju i ponovo formiraju cijelu čašu, možemo reći da je događaj obrnut. Ovo se nikada ne dešava u našem svakodnevnom životu, a ako bi se dešavalo, to bi prekršilo drugi zakon termodinamike. U ovom slučaju, vrijeme se nikada ne kreće unazad, a nered se nikada automatski ne mijenja u red. Najvjerovatnija i stalna pojava u našim životima je da se red uvijek kreće prema neredu; vrijeme se uvijek kreće naprijed, a ne unazad. Ako se stara osoba pretvori u bebu, smatrali bismo to abnormalnim i kršenjem drugog zakona termodinamike.