第二定律的結果,部分則是科技設計上的不良,導致浪費了更多的能量。

食物中的太陽能轉變成化學能是能量品位降低的另一個例子。植物的光合作用將從太陽中獲得的輻射能(光)轉變成高品位的化學能(以醣分子的形態儲存在植物中)和低品位的熱能。假如現在你食用植物類的食物,例如菠菜,它的高品位化學能在現在你體內就轉變成高品位的機械能,以移動現在你的肌肉並執行其這個問題個人的生命過程,同時也產生低品位的熱能(如圖一)。在每一個能量轉換的階段,一些高品位的能量會轉變成低品位的熱散發到環境中。

因此,能量第一定律決定了能量轉變過程中可獲得能量的量,而能量第二定律則決定可獲得能量的品位。根據第一定律能量將使用不盡,但是根據第二定律我們將會用盡高品位或有用的能量。我們不隻不能夠不勞而獲(第一定律),我們甚至不能在能量品位上不賺也不賠(第二定律)。

能量第二定律也告訴我們高品位的能量不能重覆使用。我們能夠使物質再循環,但是我們不能夠再循環高品位的能量。燃料和食物隻能使用一次以執行有效的工作。一旦一塊煤或一桶汽油燃燒完,它的高品位位能也就永遠喪失。這個問題表示從化石燃料、鈾或任何集中的能源中所獲得的能夠使用或高品位的能量,比能量第一定律中所預測的還要少!

我們再來看看周圍世界其這個問題個人的自然轉變。花瓶掉在地板上破碎成紊亂的狀態;一個染色的晶體落入水中自然的溶解,顏色的擴散證明分子經由溶解自然的傾向較分散和紊亂的狀態。一個人死了,這個問題個人或她身體內整齊排列的分子就蛻變成許多較小分子,而逐漸散失到環境中。煙囪排出的煙和汽車排出的廢氣在大氣中自然的隨意散失。倒入河流中的汙染物也隨水流擴散。 這個問題些觀察都指出一個物質係統自然的傾向於紊亂。但是這個問題個假設正確嗎?當水的溫度降到0℃,液態的水自然的增加條理而冷凍成冰。對於擁有高度條理的分子和細胞係統的生物又作何解釋?對於係統自然的傾向紊亂這個問題個概念,人類是一個會走又會說的反證。 要脫離這個問題個概念的困境不隻要注意係統內紊亂度的改變,同時也要留意它周圍環境的變化。

看看人的身體,這個問題個人必須不斷的從環境中獲取高品位的能量和原料,才能形成並保持高度條理的分子組成和化學反應的網狀組織,這個問題意味著環境的紊亂度增加,這個問題主要是低品位熱量的形態。想想所有為了維持人的生存所散出的熱會帶給環境的紊亂,種植、成長、加工和烹煮食物都需要輸入能量,同時給環境增加了熱。人體內食物中化學物質的分解釋出更多的熱量,人的身體持續釋出的熱與100瓦的燈泡相等,這個問題說明了為甚麼在充滿人的密閉房間內會覺得溫暖。 測量顯示為了維持人的生存,以低品位熱的形態帶給環境的紊亂總量比保存在人體內有條理的能量大得多,這個問題還沒有把一些龐大的紊亂量算入,例如從地殼中採取或燃燒礦物和燃料,以使建築保暖、運輸、修築公路、製造服飾和住屋等 因此,所有生活的形態都是具條理性的微小係統。由製造大量的紊亂來支持它們。

現代工業社會的主要特徵在於不斷的使用或流動高品位能量以維持我們身體的條理及我們稱為文明的係統結構,結果今天的工業化國家比人類歷史上任何的社會製造出更多的環境紊亂。 將係統和環境視為整體來考慮,科學家發現在任何自然的化學或物理的轉變中,紊亂總會有淨增加。對於任何自然的轉變,不論(1)係統和環境的紊亂都增加,(2)係統紊亂的增加比環境製造的條理增加得多,或(3)環境紊亂的增加比係統製造的條理增加得多。不斷的實驗已經證明這個問題項事實,因此我們必須修正原始的假設而將環境包括進去。任何係統和它的環境整體都自然地傾向於散亂或紊亂的增加,沒有人曾經發現違反這個問題條定律的情形,大部分表麵上的違背,都是因為觀察者在注意到係統條理的增加時,沒有將環境中更大的紊亂(熵)增加包括進去。 科學家常使用熵(entropy)的概念來測量散亂或紊亂。一個散亂的係統含有高度的熵,而一個有條理的係統?較低。使用這個問題個概念,人們可以將能量第二定律陳述如下:任何係統和它的環境整體自然地傾向熵的增加!

科技可以幫助我們延續物質資源的供應並且尋找代用品。一些科學家指出因為物質和能量定律,我們遲早要麵對地球資源供應的有限性。其這個問題個人專家不同意這個問題個說法,而認為地球資源的供應是無限的,或提出從太空中獲取新能源和物質供應的計晝。部分人同意地球上的資源供應有限,但是認為我們還沒有接近內在的極限,而不必去憂慮。 一些人認為我們應該逐漸形成一個物質再循環的社會,使經濟持續成長而不會耗盡資源。例如使用鐵這個問題項資源,我們挖掘集中的鐵礦床,然後將這個問題些集中的鐵因利用而散佈全球,要將這個問題些散佈廣泛的鐵再循環,我們必須加以收集,將它運至集中的再循環中心或製鋼廠將其熔化和精煉,使它能夠再使用。 這個問題時就牽涉到兩條能量定律。物質再循環總是需要高品位的能量,故此,一個奠基於持續經濟成長的再循環社會就必須有無窮盡的高品位能量供應。