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Entropia e a Segunda Lei

Física

Para medir o grau de desordem de um sistema, foi definida a grandeza termodinâmica entropia, representada pela letra S. Quanto maior a desordem de um sistema, maior a sua entropia.
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Os conceitos de processos reversíveis e irreversíveis podem ser descritos matematicamente usando-se o conceito de entropia. Mas antes de chegarmos à definição de entropia, vamos aos conceitos de processos reversíveis e irreversíveis. Chamamos de processo reversível aquele em que o sistema pode, espontaneamente, retornar à situação (ou estado) original. Processo irreversível é aquele cujo sistema não pode, espontaneamente, retornar ao estado original.

Como os conceitos dos tipos de processos já foram citados, vamos então à definição de entropia. A entropia de um sistema (S) é uma medida do seu grau de desorganização. Quanto maior a organização, menor a entropia. A entropia é uma característica do estado termodinâmico, assim como a energia interna, o volume e o número de mols.

Observando os recipientes da figura acima, vemos que o recipiente 1 apresenta uma entropia menor do que a do outro. Se pegarmos o recipiente e o balançarmos, verificaremos que as “bolinhas” ficarão misturadas, ou melhor, desorganizadas. Se verificarmos o recipiente 2, após chacoalhá-lo, perceberemos que não é possível para as bolinhas, de forma espontânea, voltarem para sua organização original, se continuarmos chacoalhando o recipiente.

Nos processos isotérmicos (cuja temperatura permanece sempre a mesma) reversíveis, definimos a entropia como sendo a razão entre o calor (cedido ou recebido) pela temperatura. Dessa forma, representamos a entropia nos processos isotérmicos da seguinte maneira:

No Sistema Internacional de Unidades, medimos a entropia em joule/ kelvin. Baseando-nos no conceito que descrevemos sobre entropia, podemos formular a Segunda Lei da seguinte maneira:

A variação de entropia de um sistema isolado é sempre positiva ou nula. A igualdade ΔS = 0 ocorre quando os processos são reversíveis: processos reversíveis não aumentam a entropia. Sistemas isolados, que não recebem nem cedem calor para o meio, só podem ter sua entropia aumentada ou mantida constante.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Willians Teixeira leiteterça-feira | 26/08/2014 16:23Hs
    Gostei muito... Pois sou professor de química e isso me ajuda muito!!!
  • Gleiciane Souzasábado | 23/08/2014 17:49Hs
    Gostei muito do texto, me ajudou bastante. ;)
  • Vitoria Sodresexta-feira | 12/07/2013 13:46Hs
    Otexto atendeu minha necessidade,sou principiante no assunto. Me ajudou muito
  • Stênio Augusto de Souza Coelhoquinta-feira | 16/02/2012 19:13Hs
    Boa noite. Gostaria de ter a definição de entropia aplicada a sistemas irreverssíveis.
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