7.3: החוק השני של התרמודינמיקה

החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי האנטרופיה, או כמות האי-סדר במערכת, גדלה בכל פעם שאנרגיה מועברת או משתנה. כל העברת אנרגיה מביאה לאיבוד כמות מסוימת של אנרגיה - בדרך כלל בצורת חום - מה שמגביר את אי סדר הסביבה. ניתן להדגים זאת גם במארג מזון קלאסי. אוכלי עשב קוטפים אנרגיה כימית מצמחים ומשחררים חום ופחמן דו חמצני לסביבה. טורפים קוטפים את האנרגיה הכימית שמייצרים אוכלי עשב - כאשר רק חלק קטן ממנה מייצג את אנרגיית הקרינה המקורית מהשמש - וגם משחררים אנרגיית חום עם פחמן דו חמצני לסביבתם. כתוצאה מכך, אנרגיית החום ותוצרי לוואי מטבוליים אחרים המשתחררים בכל שלב של מארג המזון הגדילו את האנטרופיה שלו.

החוק השני של התרמודינמיקה

החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי האנטרופיה, או כמות האי-סדר במערכת, גדלה בכל פעם שאנרגיה מועברת או משתנה. בכל העברת אנרגיה, כמות מסוימת של אנרגיה אובדת בצורה שאינה שמישה - בדרך כלל בצורת חום. אנרגיית חום זו יכולה להגביר זמנית את מהירות המולקולות שהיא נתקלת בה. ככזה, ככל שמערכת מאבדת יותר אנרגיה לסביבתה, כך היא הופכת פחות מסודרת והיא הופכת אקראית יותר.

בדומה לחוק הראשון של התרמודינמיקה, ניתן להדגים את החוק השני של התרמודינמיקה גם בתוך מארג מזון קלאסי. כאשר יצרנים ראשוניים, כמו צמחים, מקבלים אנרגיה מהשמש ומייצרים מזון, כמות קטנה הופכת לאנרגיית חום בלתי שמישה ומשתחררת יחד עם חמצן לסביבה.

כאשר צרכנים ראשוניים, כמו אוכלי עשב, קוטפים אנרגיה כימית מצמחים, הם גם משחררים כמות קטנה של אנרגיית חום יחד עם פחמן דו חמצני במהלך חילוף החומרים. טורפים קוטפים את האנרגיה הכימית שמייצרים אוכלי עשב - כאשר רק חלק קטן ממנה מייצג את אנרגיית הקרינה המקורית מהשמש - וגם משחררים אנרגיית חום עם פחמן דו חמצני לסביבתם. לפיכך, אנרגיית החום המשתחררת ותוצרי לוואי מטבוליים אחרים הגדילו את האנטרופיה בתוך מארג המזון.