Když necháte hrnek horkého čaje stát celý den v kuchyni, co se stane s jeho teplotou?

Když necháte hrnek horkého čaje stát v kuchyni celý den, jeho teplota nakonec dosáhne pokojové teploty. Důvodem je druhý termodynamický zákon, který říká, že v uzavřeném systému se entropie (neboli náhodnost) v čase vždy zvyšuje. Uzavřeným systémem je v tomto případě šálek čaje a jeho okolí a entropie je množství tepelné energie, které se z čaje přenese do jeho okolí.

Tepelná energie z čaje se přenese do vzduchu v kuchyni vedením, prouděním a zářením. Vedení je přenos tepla přímým kontaktem, čaj tedy předá teplo šálku, který pak teplo předá vzduchu. Konvekce je přenos tepla pohybem tekutiny, takže horký vzduch kolem čaje bude stoupat a bude nahrazen chladnějším vzduchem, který se pak čajem ohřeje. Záření je přenos tepla prostřednictvím elektromagnetických vln, takže čaj bude vyzařovat infračervené záření, které bude pohlcováno předměty v kuchyni.

Postupem času bude čaj ztrácet více a více tepla do svého okolí, dokud nedosáhne stejné teploty jako v místnosti. Tento proces lze urychlit mícháním čaje, čímž se zvětší povrch čaje, který je v kontaktu se vzduchem, nebo umístěním čaje do lednice či mrazáku, čímž se sníží teplota vzduchu kolem čaje.