Por que o calor de um ambiente não faz o cafezinho ferver?

É interessante investigar porque o calor num ambiente (por exemplo, da cozinha) não faz o cafezinho ferver.

                                                          Fig. 1 - Café quente

Conforme a lei da conservação da energia o cafezinho poderia até ferver se houvesse transferência de

energia do ambiente para a xícara de café. O café ficaria cada vez mais quente e terminaria fervendo, porém sabemos pela experiência diária, que isto não ocorre. Há sempre uma direção preferida na transferência de calor: a energia se transfere, sempre, do quente para o frio, e nunca ao contrário. Esta direcionalidade corresponde à distribuição de energia entre o maior número possível de átomos ou moléculas. No resfriamento da xícara de café quente, um número relativamente pequeno de moléculas na xícara se resfria e transfere energia para um grande número de átomos e moléculas nas vizinhanças da xícara. Também, quando há o aquecimento de um copo de água gelada, um grande número de partículas do ambiente transfere energia para um número relativamente pequeno de moléculas no copo. Nos dois casos, a energia térmica foi distribuída por igual entre o número máximo de moléculas. A concentração de energia em algumas poucas partículas, à custa de muitas partículas, ou a concentração de energia em um grande número de partículas, à custa de poucas, são eventos muito improváveis e jamais observados em escala macroscópica.

A ideia de que a energia se distribui entre o número máximo de átomos ou de moléculas, possível nas circunstâncias reais, ajuda-nos a prever a direção da conversão de reagentes em produtos numa reação química, isto é, a dizer se a mistura de substâncias é favorável aos produtos ou aos reagentes.

Referências: Química e Reações Químicas; KOTZ, John C., TREICHEL JR, Paul; 4ª Edição; 1º volume; Rio de Janeiro; Editora LTC; 2002