Nach dem Lesen von The Preference for Low Energy States , wo es in der ausgezeichnet akzeptierten Antwort heißt
Da Makrozustände mit viel in Wärme gespeicherter Energie (unser Ball mit zufälliger thermischer Bewegung seiner Moleküle) viel mehr Mikrozustände enthalten und daher viel wahrscheinlicher sind, wird Energie tendenziell von potentieller Energie auf thermische Energie übertragen. Dies wird als Tendenz zur Abnahme der potentiellen Energie beobachtet
Ich begann mich zu fragen, warum das so ist. Von Was genau ist Entropie? , ich glaube, ich habe ein grundlegendes gutes Verständnis dafür, was Entropie ist. Es scheint mir, dass die Aussage aus dem Zitat direkt mit Entropie verbunden ist, aber ich kann nicht herausfinden, warum.
Ich bitte in erster Linie um ein intuitives, nicht mathematisches Verständnis (auch wenn ich natürlich nicht sicher sagen kann, ob dies zur Beantwortung dieser Frage möglich sein wird).
Warum führt eine Erhöhung der thermischen Energie zu einer Erhöhung der Entropie?
Mögliches Duplikat: Steigt die Entropie mit abnehmender oder mit zunehmender Temperatur eines Systems? Ich glaube nicht, dass dies meine Frage beantwortet, da es keine Erklärung dafür gibt, warum eine Erhöhung der Wärmeenergie einer Erhöhung der Entropie entspricht.
Eine Abnahme der potentiellen Energie erhöht nicht unbedingt die Temperatur in einem System, bewegt das System jedoch in Richtung Gleichgewicht.
Wenn ein Gasbehälter bei unterschiedlichen Temperaturen in zwei Hälften geteilt wird, stellt dies potentielle Energie dar. Wenn wir Wärme von der heißeren Hälfte in die kühlere Hälfte passieren lassen und vielleicht einen Teil dieser Wärme für Arbeit nutzen, dann reduzieren wir die potentielle Energie des Systems. Schließlich erreichen die beiden Hälften die gleiche Temperatur und befinden sich im Gleichgewicht.
Es gibt mehr Mikrozustände im Makrozustand des Gleichgewichts als im ursprünglichen Makrozustand des Nichtgleichgewichts (so wie es mehr Möglichkeiten gibt, hundert Münzen zu werfen und fünfzig Kopf und fünfzig Zahl zu bekommen, als vierzig Kopf und sechzig Zahl). Die Abnahme der potentiellen Energie führt also zu einem Gleichgewichtszustand, was eine Zunahme der Entropie bedeutet.
Jonas