Græs og Gyvel Nr.3 – Termodynamik
Termodynamik er læren om omsætning af varme, systemers tilstandsforandringer, energi og arbejde. Det er studiet af de love, der styrer systemers indre bevægelser, og en undersøgelse af, hvordan energi omdannes og overføres mellem legemer. Termodynamik overskrider videnskabelige grænser og åbner verdener af energi og arbejde, der kan hjælpe os med at forstå komplekse sammenhænge mellem fysiske, biokemiske, økologiske, sociale og kropslige systemer.
De fysiske kræfter, der regulerer systemernes energiudveksling, opsummeres ved termodynamikkens fire love. De er tilsyneladende fremmedartede, men er en praktisk virkelighed for de systemer, vi er en del af.
Den 0. lov om termodynamisk ligevægt siger, at når to eller flere systemer bringes i kontakt med hinanden, vil de udveksle varmeenergi, indtil de når en tilstand af termisk ækvilibrium. Verden stræber mod ligevægt.
Den 1. lov om energibevarelse siger, at energi hverken kan skabes eller ødelægges, kun omdannes til andre former. Mængden af energi i et lukket system er konstant, den ændrer blot tilstand. Ved hver transformation vil en andel blive til varmeenergi.
Den 2. lov om entropi siger, at mængden af uorden i et lukket system aldrig vil falde over tid. Systemet udvikler sig mod mindre tilgængelig energi, der kan udføre arbejde; entropien stiger.
Den 3. lov om det absolutte nulpunkt siger, at når temperaturen nærmer sig det absolutte nulpunkt, vil entropien i et system være konstant. Det betyder, at systemet vil bevæge sig mod en tilstand med komplet orden og minimal bevægelse.
Entropi er et mål for graden af uorden i et system og beskriver, hvordan energi bliver mindre tilgængelig til at udføre arbejde over tid. At entropien stiger betyder, at strukturer nedbrydes og energi skifter form. Det er en universel bevægelse mod termisk ligevægt, hvor energi bliver jævnt fordelt. I en tilstand med høj entropi vil energien være tilfældigt organiseret, og den ordnede struktur være opløst. Den uundgåelige bevægelse mod uorden spejles i kroppens langsomme forvandlinger, og viser det potentiale for liv, der også findes i tilstandsforandringerne. Sådan bliver entropi også et billede på forvandlingen.
Det at tænke med termodynamik er et økologisk spørgsmål. Meget af den viden, der i dag er formuleret i termodynamikkens fire hovedsætninger, muliggjorde og blev drevet frem af den industrielle revolution og begæret efter at lave den mest energieffektive dampmaskine. Al videnskab har en historie. Termodynamikkens historie er tæt filtret sammen med den udvikling, vi i dag kalder det antropocæne. Det antropocæne kan forstås som en vedvarende acceleration og ekspansion af de entropiske processer, der formuleres i termodynamikken: Begrebet om det entropocæne er blevet foreslået som en mulig forståelsesramme for netop dét.
Men måske disse processer går forud for den industrielle revolution? Menneskets beherskelse af ilden og altså magten til at frigøre den energi, der er lagret i organisk materiale, har vedvarende drevet en acceleration af transformationen af energi. Først brænde, så kul og siden olie. Den solenergi, der over flere hundrede millioner år er blevet lagret i kulstofbindinger på Jorden, var mennesker med ilden som værktøj i stand til at frigive på en tid, der langt overgår “naturlige” processer.
Der er noget grundlæggende poetisk over termodynamikkens forskrifter. Systemer påvirker hinanden, når de er i kontakt; kulde og varme udveksles; verden søger mod ligevægt; vi søger mod hinanden; vi er altid under indflydelse af den verden, vi tager del i. Hvis min hånd er kold, kan den opvarmes af din.
De strømme af energi, der udløber fra solen, danner grundlag for næsten alle jordens materielle transformationer. Solen nærer liv, men dens lys og varme viser sig også som en nedbrydende kraft. Når materialer udsættes for solens stråling, smuldrer de gradvist, og energien ophober sig i klodens biofysiske systemer.
Hvert bidrag i dette nummer af Græs og Gyvel udgør en del af en undersøgelse af termodynamik. Nogle bidrag peger på systemerne og fortæller os, at de findes, mens andre forsøger at være en hjælpende hånd til at forstå dem. Det er en undersøgelse af entropi og ligevægt, fordelinger og bevægelser, energi, varme og arbejde. Nogle bidrag undersøger termodynamikken som et vidensfelt, mens andre lader sig informere af den og bruger termodynamikkens love som et forlæg til at producere fra. Med denne udgivelse ønsker vi også at vise, hvordan termodynamik kan indlede en samtale mellem disciplinerne om nedbrydning og transformation.
I termodynamikken forenes absolutte modpoler: varme og kulde, skabelse og destruktion, det mikroskopiske og det makroskopiske, det livgivende og det dødbringende, det håbefulde og det pessimistiske.
Forlag: Græs og Gyvel
Sidetal: 73
ISBN: 978-87-97462-52-2
Sprog: Dansk
Couldn't load pickup availability