Dado o conceito de Energia interna e Entropia, por que é possível definir somente suas variações e nunca uma absoluta?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. A gente precisa falar sobre os conceitos de Energia Interna e Entropia na Termodinâmica e explicar por que a gente só consegue definir as variações delas e nunca os valores absolutos. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre essas duas grandezas e como elas funcionam na física.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre Energia Interna. Energia Interna é toda a energia que está contida dentro de um sistema, como as moléculas movendo-se e interagindo. Ela inclui energia cinética e potencial das partículas. A fórmula básica para a energia interna é:
Aqui, é a variação da energia interna, é o calor fornecido ao sistema e é o trabalho realizado pelo sistema. Note que aqui a gente está falando de variações, não do valor absoluto de .

Passo 3

Agora, sobre a Entropia. Entropia é uma medida da desordem ou da probabilidade de um estado. Quanto maior a entropia, mais desordenado o sistema. A variação de entropia pode ser calculada pela fórmula:
Onde é a variação da entropia, é o calor reversível e é a temperatura. Novamente, estamos trabalhando com variações, não com valores absolutos.

Passo 4

A razão pela qual só conseguimos definir variações e não valores absolutos para Energia Interna e Entropia está relacionada ao fato de que esses conceitos dependem de um ponto de referência. Para Energia Interna, podemos escolher qualquer base para começar a contar a energia, e o importante mesmo é a mudança de energia quando o sistema passa de um estado para outro.

Passo 5

Já para a Entropia, a situação é parecida. A entropia absoluta pode ser definida com base na terceira lei da termodinâmica, que estabelece que a entropia de um cristal perfeito em zero Kelvin é zero. Mas, na prática, muitas vezes trabalhamos com variações de entropia porque medir o valor absoluto pode ser complicado.

Resposta

Portanto, só conseguimos definir as variações de Energia Interna e Entropia porque esses valores dependem de pontos de referência específicos, e na maioria das situações práticas, o que importa mesmo são as mudanças desses valores durante os processos.

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