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Transformações reversíveis e irreversíveis

Física

Transformações reversíveis são aquelas que ocorrem nos dois sentidos, podendo voltar ao seu estado inicial. Isso ocorre geralmente em transformações mecânicas sem atrito. No caso de haver atrito, o corpo sofre perda de energia e, portanto, não poderia voltar à posição inicial. Nesse caso, essa é uma
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A figura acima nos mostra uma pedra em queda livre. Ao jogarmos essa pedra para cima, ela adquire energia que logo se transforma em energia cinética (quando cai). Ao chegar ao solo, provavelmente ouviremos um barulho. A energia cinética que a pedra possuía se dissipou em outras formas de energia, sendo a principal delas calor. Dessa forma, podemos dizer que a pedra atingiu um estado final de equilíbrio. Ao observarmos novamente a pedra, podemos dizer que espontaneamente ela não retornará à sua posição inicial. Só voltará às posições anteriores mediante interferências e modificações do meio externo.

Então, podemos afirmar que a pedra realizou um processo irreversível. Sendo assim, podemos definir os dois processos, irreversível e reversível, da seguinte maneira:

- PROCESSO IRREVERSÍVEL é aquele em que um sistema, uma vez atingido o estado final de equilíbrio, não retorna ao estado inicial ou a quaisquer estados intermediários sem a ação de agentes externos.

- PROCESSO REVERSÍVEL é aquele que pode ocorrer em ambos os sentidos, passando por todas as etapas intermediárias, sem que isso cause modificações definitivas ao meio externo.

De tal modo, uma transformação só é considerada reversível se houver ligação entre estados intermediários bem definidos em qualquer momento da transformação. Para que isso aconteça, a transformação deve ser lenta, sendo então denominada quase estática.

Transformação quase estática

Na figura acima temos um recipiente com êmbolo móvel, sem atrito com as paredes e contendo uma massa gasosa. Ao colocarmos um saquinho de areia sobre o êmbolo, veremos que rapidamente ele desce, comprimindo o gás contido nele. Em consequência dessa compressão gasosa, regiões próximas ao êmbolo passam a ter temperatura, volume e pressão diferentes do restante da massa gasosa contida no êmbolo. Isso faz com que o gás não tenha estados definidos entre os estados inicial e final.

Dessa maneira, é impossível que obtenhamos os mesmos estados intermediários ao retiramos o peso de areia. Nesse caso, consideramos o processo como sendo irreversível. No entanto, se colocarmos a areia de pouco em pouco, teremos, para cada porção colocada sobre o êmbolo, um estado bem definido.

Ao retirarmos a areia, de pouco em pouco, podemos, então, reproduzir todos os estados intermediários, tendo assim uma transformação reversível, ou seja, quase estática.


Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

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