7.3 : Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie bzw. die Menge der Unordnung in einem System mit jeder Energieübertragung oder-umwandlung zunimmt. Bei jeder Energieübertragung geht eine bestimmte Menge an Energie verloren. Gewöhnlich in Form von Wärme, was die die Unordnung in der Umgebung erhöht. Dies kann auch in einer klassischen Nahrungskette nachgewiesen werden. Pflanzenfresser nutzen chemische Energie aus Pflanzen und geben Wärme und Kohlenstoffdioxid an die Umwelt ab. Karnivoren nutzen die von Herbivoren erzeugte chemische Energie, wobei nur ein Bruchteil davon die ursprüngliche Strahlungsenergie der Sonne darstellt. Auch sie geben Wärmeenergie und Kohlenstoffdioxid an ihre Umgebung ab. Infolgedessen haben die auf jeder Stufe der Nahrungskette freigesetzte Wärmeenergie und andere metabolische Nebenprodukte ihre Entropie erhöht.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik

Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Entropie oder die Menge der Unordnung in einem System mit jeder Energieübertragung oder-umwandlung zunimmt. Bei jeder Energieübertragung geht eine bestimmte Menge an Energie in einer Form verloren, die nicht mehr nutzbar ist. Sie entweicht oft in Form von Wärmeenergie. Diese Wärmeenergie kann vorübergehend die Geschwindigkeit von nahegelegenen Moleküle erhöhen. Je mehr Energie ein System also an seine Umgebung verliert, desto weniger geordnet und umso ungeordneter wird es.

Ähnlich wie der Erste Hauptsatz der Thermodynamik kann auch der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik innerhalb einer klassischen Nahrungskette demonstriert werden. Primärproduzenten, wie z.B. Pflanzen, nutzen die Energie der Sonne, um zu wachsen. Sie stellen anderen Lebewesen somit Nahrung zu Verfügung. Bei diesem Prozess wird jedoch eine kleine Menge der Energie in unbrauchbare Wärmeenergie umgewandelt und zusammen mit Sauerstoff an die Umgebung abgegeben.

Wenn Primärkonsumenten, wie Herbivoren, chemische Energie aus Pflanzen aufnehmen, setzen sie während des Stoffwechsels auch eine kleine Menge an Wärmeenergie zusammen mit Kohlendioxid frei. Karnivoren nutzen die chemische Energie, die von Herbivoren produziert wird. Nur ein Bruchteil davon stellt die ursprüngliche Strahlungsenergie der Sonne dar. Sie geben auch Wärmeenergie zusammen mit Kohlendioxid an ihre Umgebung ab. So haben die freigesetzte Wärmeenergie und andere Stoffwechselnebenprodukte die Entropie innerhalb der Nahrungskette erhöht.