Tweede wet van de thermodynamica

De tweede wet van de thermodynamica stelt dat entropie, of de hoeveelheid wanorde in een systeem, toeneemt elke keer dat energie wordt overgedragen of getransformeerd. Bij elke energieoverdracht gaat een bepaalde hoeveelheid energie verloren – meestal in de vorm van warmte – waardoor de wanorde van de omgeving toeneemt. Dit kan ook worden aangetoond in een klassiek voedselweb. Herbivoren halen chemische energie uit planten en geven warmte en koolstofdioxide af aan het milieu. Carnivoren ontvangen de chemische energie die door herbivoren geproduceerd is – slechts een fractie van de oorspronkelijke stralingsenergie van de zon – en geven ook warmte-energie en koolstofdioxide af aan hun omgeving. De entropie in de omgeving neemt toe door de warmte-energie en andere metabolische bijproducten die in elke fase van het voedselweb vrijkomen.

De tweede wet van de thermodynamica

De tweede wet van de thermodynamica stelt dat entropie, of de hoeveelheid wanorde in een systeem, toeneemt elke keer dat energie wordt overgedragen of getransformeerd. Bij elke energieoverdracht gaat een bepaalde hoeveelheid energie verloren in een vorm die onbruikbaar is – meestal in de vorm van warmte. Deze warmte-energie kan de snelheid van de moleculen die het tegenkomt tijdelijk verhogen. Hoe meer energie een systeem aan zijn omgeving afstaat, des te willekeuriger en minder geordend het systeem wordt.

Net als de eerste wet van de thermodynamica, kan de tweede wet van de thermodynamica ook worden gedemonstreerd binnen een klassiek voedselweb. Wanneer primaire producenten, zoals planten, energie van de zon ontvangen en voedsel maken, wordt een kleine hoeveelheid omgezet in onbruikbare warmte-energie en komt deze samen met zuurstof vrij in het milieu.

Wanneer primaire consumenten, zoals herbivoren, chemische energie uit planten halen, geven ze tijdens de stofwisseling ook een kleine hoeveelheid warmte-energie en koolstofdioxide af. Carnivoren ontvangen de chemische energie die door herbivoren geproduceerd is – slechts een fractie van de oorspronkelijke stralingsenergie van de zon – en geven ook warmte-energie en koolstofdioxide af aan hun omgeving. De vrijkomende warmte-energie en andere metabolische bijproducten hebben dus de entropie in het voedselweb vergroot.