本篇主題是杞人憂天 -- 快要戰爭的感覺.
那麼杞人為什麼以為石油用完, 天就塌了, 世界就會發生戰爭 ? 因為杞人不知道天地的概念, 更不知道熱力學第二定律
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(生活中的熱力學)
「熱力學」對一個物質的性質另外定義了一個物理量──熵(entropy, S),以區別能量在不同條件下的品質高低,並用來表示自發變化程序的方向。「熱力學第二定律」揭示「自發性的演化是朝向熵值較大的方向進行」。前述高溫向低溫的熱傳遞過程,熵值的增加率與溫差的平方成正比,此一自發性的熱傳遞程序,將進行至與室溫相等方止,這時因溫差為零,熵值不再增高。從濃度高往濃度低方向進行的自發性擴散,也是類似的道理。
第二定律也界定了熱能只有高於環境條件的部分才是可用的能量,衡量「可用能」的大小,即可區分不同形式的能量,在不同條件下的品質高低。依此原理,若以高溫蒸氣把室溫的水加熱至攝氏 40 度,此一熱交換過程,總熱能雖然守恆,但勢必造成「可用能」的損失。
「熱力學第二定律」已明白揭示真實世界的變化均為不可逆程序,要恢復原狀,必須花很大的代價。嚴格地說,變化程序既然都為不可逆,其實再怎麼努力,也無法使系統內部與外部的環境同時回到原來的狀態。此點足可給我們一個啟示:做任何事之前,必須「三思而行」,否則一旦傷害造成,將是後悔莫及。古之名訓:「覆水難收」、「破鏡難圓」等,都是老祖宗歷經長久的生活體驗,所得到的智慧結晶,與「熱力學第二定律」中的「不可逆哲學」相互呼應。
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熱力學第二定律簡單的說就是 [天下沒有白吃的午餐], 在一個沒有外界能量輸入的完全封閉系統中, 亂度只會趨於最大. 如果把地球視為一個半封閉系統, 那麼地球表面大部分活動的最終驅動力皆來自於太陽的核融合反應 . 植物吸收可見光進行光合作用, 還原二氧化碳為葡萄糖. 地表 ,空氣, 土地, 水吸收紅外線 (熱) 之後引起空氣的熱運動(風)與水的蒸發凝結(雲).
石油不過是億萬年前的動植物/浮游生物殘骸在高溫缺氧條件下生成的碳氫混合物. 即使石油真的用完了還有煤炭液化程序, 還有核能, 還有尚不成熟的核融合發電.
那麼能源又怎麼扯上污染 ? 舉個例子好了 : 100 cc 100 度的沸水太燙不能喝, 300 cc 0 度的冰水太冷喝起來不舒服. 但是把這兩者混合(100 cc 100 度 + 300 cc 0 度)起來自然就變成 400 cc 25 度的室溫水.
那麼我們能不能期望 400 cc 25 度的溫水會自動分離成100 cc 100 度沸水與 300 cc 0 度冰水? 顯然這件事是不會自動發生, 否則夏天也不必開冷氣機! 因為冷氣機就是藉著外界輸入的電能或是機械能驅動壓縮機, 藉著壓縮冷媒把室內的熱量排到室外 (當把400 cc 25 度的溫水分離成100 cc 100 度沸水與 300 cc 0 度冰水要消耗外界能量的)