Segunda Lei da Termodinâmica
O estudo das máquinas térmicas chamou a atenção dos físicos para uma série de transformações que nunca ocorrem, embora não violem a Lei da Conservação de Energia.
Uma dessas transformações “proibidas” é a passagem espontânea de calor de um corpo frio para um corpo quente. O que observamos é sempre o inverso: a passagem de calor se dá, espontaneamente, do corpo quente para o corpo frio. Alguém poderia argumentar que em um refrigerador ocorre passagem de calor da região “fria” (interior do refrigerador) para uma região “quente” (meio exterior). Porem essa passagem não é espontânea, para que ela ocorra é necessário que um motor realize trabalho. Outra “proibição” observada foi a conversão integral de calor em trabalho (ou de calor em energia mecânica). Ao se construírem as maquinas térmicas, percebeu-se que é sempre necessário haver duas fontes a temperatura diferentes, de modo que uma parte do calor retirado da fonte quente é enviada para a fonte fria. Não se consegue transformar em trabalho todo o calor retirado da fonte quente. O inverso é possível, isto é, a transformação integral de trabalho em calor. Porem, a transformação integral de calor em trabalho não acontece. Se isso fosse possível seria ótimo, pois poderíamos, por exemplo, construir um navio que retiraria calor da água do mar e, sem necessidade de uma fonte fria, transformaria todo esse calor em trabalho, o qual poderia movimentar o navio por séculos, sem necessidade de combustível.
Essas “proibições” foram transformadas em lei: a Segunda Lei da Termodinâmica. Essa lei teve varias formulações, que os físicos mostraram serem equivalente. A primeira formulação foi feita pelo alemão Rudolf Emanuel Clausius, em 1850:
“O calor flui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio. O inverso só ocorre com a realização de trabalho.”
Em 1851, lorde Kelvin e o físico alemão Max Planck deram à lei outro enunciado:
“É possível, para uma maquina térmica que opera