Imaginons un chariot en haut d'une pente. Imaginons que sur ses roues, nous installions une dynamo de vélo, qui charge une batterie. La dynamo va prendre de l'énergie cinétique au chariot lorsque celui-ci va se mettre en mouvement, et donc le freiner. Pour ceux, nombreux j'espère, qui ont déjà utilisé une dynamo sur un vélo, vous savez bien qu'il est plus difficile d'avancer lorsque celle-ci marche : c'est simplement que l'énergie que vous dépensez ne sert plus seulement à vous mettre en mouvement, mais aussi à faire tourner la dynamo, qui produit de l'électricité. Si on fait charger une batterie à la dynamo, à la fin de l'expérience, le chariot sera aussi immobile en bas de la pente, mais toute son énergie potentielle n'aura pas été dissipée. Une partie a été transformé en électricité par la dynamo, et stockée dans la batterie.
En fait, si la batterie a réussi a récupérer la totalité de l'énergie potentielle, l'entropie du système n'a même pas augmenté, car l'énergie est toujours bien rangée. Elle est simplement stockée dans la batterie maintenant. Donc si aucune énergie n'a été perdue sous forme d'agitation thermique, le désordre n'a pas augmenté.
Si on avait pas mis de batterie, le désordre aurait été bien plus grand. On aurait gaspillé toute l'énergie potentielle sous forme d'agitation thermique. L'augmentation du désordre aurait été maximale.
Ce qui se passe en pratique, c'est une situation intermédiaire. Une part de l'énergie potentielle initiale du chariot est récupérée dans la batterie, l'autre part est gaspillée. L'augmentation du désordre n'est pas nulle, mais elle n'est pas maximale.
Par contre, une chose n'est pas possible : c'est que l'agitation thermique, qui représente pas mal d'énergie quand même, se mette à mettre le chariot en mouvement, spontanément, même des petits mouvements. Cela chargerait la batterie, et signifierait qu'on a réussi à récupérer l'énergie thermique des rails. Donc diminué le désordre. On peut peut-être ralentir l'augmentation du désordre en récupérant l'énergie, mais pas faire diminuer le désordre. C'est interdit par le second principe !
On en conclue donc que
Partout où une évolution spontanée d'un système est possible
(où une augmentation d'entropie est possible) cela signifie
que de l'énergie peut être récupérée.
Une augmentation d'entropie est donc un gaspillage d'énergie.
Le gaspillage d'énergie est irréversible. L'énergie gaspillée
ne peut plus être récupérée, cela contredirait le second principe.
Dans la suite, vous verrez que l'ordre peut croître localement, mais que le second principe n'est pas violé pour autant. Vous verrez aussi quelle importance ce principe a pour les êtres vivants.
Voulez-vous savoir exactement d'où vient le second principe ?