Il secondo principio della termodinamica (dovuto anch’esso a Clausius) afferma che è impossibile per il calore fluire da un corpo freddo a uno più caldo.
In chimica, il principio può essere enunciato dicendo che un sistema, abbandonato a sé stesso, tenderà a portarsi nelle condizioni di massima probabilità.
Poiché la massima probabilità si ha con la condizione di massimo disordine, un sistema evolve spontaneamente verso la condizione di massimo disordine. Ciò accade anche nella vita quotidiana dove in presenza di moltissime combinazioni, la probabilità di quelle rigorosamente ordinate è piccola: se osserviamo le targhe delle auto in un caotico centro cittadino nessuno potrà pensare di vedere le auto sfilare in sequenza progressiva di targa.
Per studiare il disordine del sistema si introduce l’entropia che è la funzione di stato che descrive il disordine del sistema. Secondo la termodinamica statistica,
S=K·lnW
dove K è la costante di Boltzmann e W rappresenta la probabilità che un dato stato macroscopico ha di verificarsi (tale probabilità dipende dal numero di stati microscopici che costituiscono un dato stato macroscopico).
Grazie all’entropia è possibile esprimere il secondo principio della termodinamica anche in altri modi:
- Nelle trasformazioni spontanee a una data temperatura, la variazione di entropia del sistema è maggiore del rapporto fra calore e temperatura assoluta.
- Non è possibile trasformare integralmente il calore in lavoro.
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