T11 Processus spontanés et forcés

Une casserole ne se réchauffe pas spontanément.
Le transfert de chaleur d'un milieu froid vers un corps chaud est impossible. Si le mouvement de la chaleur s'effectuait dans cette direction, et si la quantité de chaleur cédée par le milieu froid était égale à celle absorbée par le corps chaud, l'entropie perdue dans le milieu froid serait supérieure à celle acquise par le corps chaud.

Le flux de chaleur s'effectue de la marmite chaude vers l'environnement froid. De ce fait, l'accroissement de l'entropie dans le milieu extérieur est supérieur à la diminution de l'entropie dans la marmite. L'entropie du système accroît, même si l'environnement froid ne peut qu'absorbée partiellement cette chaleur . Le reste du transfert d'énergie est disponible pour le travail,ce qui s'appelle énergie libre. Ce principe explique le fonctionnement de la machine à vapeur.

Le fonctionnement d'un frigo n'est pas un processus contre nature. Dans le frigo, la température est basse parce que la chaleur du frigo est déviée vers l'environnement plus chaud.
Un flux de chaleur allant du froid au chaud mènerait à une baisse de l'entropie, et ne peut se manifester que quand il y a de la chaleur supplémentaire qui se dégage dans l'environnement chaud.
Cette chaleur supplémentaire est fournie par un moteur électrique qui actionne le frigo. Pour ce faire, de l'énergie (électrique) supplémentaire est ajoutée au système.