Ako šalicu vrućeg čaja ostavite stajati u kuhinji cijeli dan, što će se dogoditi s njegovom temperaturom?

Kada šalicu vrućeg čaja ostavite stajati u kuhinji cijeli dan, temperatura će na kraju dosegnuti sobnu. To je zbog drugog zakona termodinamike, koji kaže da u zatvorenom sustavu entropija (ili slučajnost) uvijek raste tijekom vremena. U ovom slučaju zatvoreni sustav je šalica čaja i njena okolina, a entropija je količina toplinske energije koja se sa čaja prenosi na okolinu.

Toplinska energija iz čaja prenijet će se na zrak u kuhinji putem kondukcije, konvekcije i zračenja. Kondukcija je prijenos topline izravnim kontaktom, pa će čaj prenijeti toplinu na šalicu, koja će zatim predati toplinu zraku. Konvekcija je prijenos topline kretanjem tekućine, tako da će se vrući zrak oko čaja podići i zamijeniti hladnijim zrakom, kojeg će zatim zagrijati čaj. Zračenje je prijenos topline putem elektromagnetskih valova, pa će čaj emitirati infracrveno zračenje, koje će apsorbirati predmeti u kuhinji.

Tijekom vremena, čaj će gubiti sve više i više topline u svoju okolinu dok ne postigne istu temperaturu kao i prostorija. Taj se proces može ubrzati miješanjem čaja čime se povećava površina čaja koja je u dodiru sa zrakom ili stavljanjem čaja u hladnjak ili zamrzivač čime se smanjuje temperatura zraka oko čaja.