Wie fließt Energie?

Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik fließt Energie in Richtung zunehmender Zufälligkeit. Diese Zufälligkeit wird als Entropie quantifiziert, ein universeller Wert, der aufgrund der unausweichlichen Energiedissipation immer größer wird. p>

Jedes Mal, wenn Energie in einem offenen System übertragen oder umgewandelt wird, geht ein Teil dieser Energie in Form von zufälligen thermischen Schwingungen, der sogenannten Wärme, verloren. Ausgehend von einer festen Nutzenergiemenge sinkt die Gesamtenergiemenge, die für die Arbeit zur Verfügung steht, bis schließlich all diese Energie als Wärme abgeführt ist. Selbst wenn diese entstehende Wärmeenergie in einem System eingeschlossen ist, gibt es keine Möglichkeit, sie in ihre frühere Form der Nutzenergie zurückzuversetzen, ohne mehr als die ursprüngliche Energiemenge zu verbrauchen.

Infolgedessen fließt Energie immer von komplexeren zu weniger komplexen und von konzentrierteren zu weniger konzentrierten. Der Fluss thermischer Energie von einer höheren Temperatur zu einer niedrigeren oder der Fluss elektrischer Energie von einem höheren Spannungspotential zu einem niedrigeren sind beides Beispiele dafür. Auch chemische Reaktionen unterliegen diesem thermodynamischen Gesetz, bei dem die Gesamtbindungsenergie der Reaktanten einer spontanen Reaktion immer kleiner ist als die Bindungsenergie der Produkte.