Ако оставите чаша горещ чай в кухнята цял ден, какво ще се случи с температурата му?

Когато оставите чаша горещ чай в кухнята цял ден, температурата му накрая ще достигне стайна. Това се дължи на втория закон на термодинамиката, който гласи, че в затворена система ентропията (или произволността) винаги нараства с времето. В този случай затворената система е чашата чай и заобикалящата я среда, а ентропията е количеството топлинна енергия, която се пренася от чая към заобикалящата я среда.

Топлинната енергия от чая ще се прехвърли във въздуха в кухнята чрез проводимост, конвекция и излъчване. Проводимостта е пренос на топлина чрез директен контакт, така че чаят ще предаде топлина на чашата, която след това ще предаде топлина на въздуха. Конвекцията е пренос на топлина чрез движение на течност, така че горещият въздух около чая ще се издигне и ще бъде заменен от по-хладен въздух, който след това ще се нагрее от чая. Радиацията е пренос на топлина чрез електромагнитни вълни, така че чаят ще излъчва инфрачервено лъчение, което ще се абсорбира от предметите в кухнята.

С течение на времето чаят ще губи все повече и повече топлина към околната среда, докато достигне същата температура като тази в стаята. Този процес може да се ускори чрез разбъркване на чая, което увеличава повърхността на чая, която е в контакт с въздуха, или чрез поставяне на чая в хладилник или фризер, което ще намали температурата на въздуха около чая.