Segunda Lei da Termodinâmica e Entropia
Produzido por Leonardo de BemTeoria
Fala aí, bem vindo ao RespondeAí! Nessa página vamos tratar da Segunda Lei da Termodinâmica e tentar entender as características da Entropia a partir da interpretação da segunda lei da termodinâmica.
Segunda Lei da Termodinâmica
Em Termodinâmica aprendemos sobre como mudanças de temperatura e o calor podem alterar o estado de um sistema de diversas formas diferentes, e a Segunda Lei da Termodinâmica, nos ensina que:
- Existem processos que acontecem em um único sentido e são irreversíveis, porque o calor é transferido espontaneamente do corpo com maior temperatura para o corpo de menor temperatura;
- Sempre existe perda de energia em forma de calor.
Essas são as duas principais características que definem a segunda lei da termodinâmica, e são utilizadas para derivarmos outros conceitos, como por exemplo a ideia de entropia.
Entropia
Mais importante que saber a definição de entropia, é saber do que ela se trata.
A entropia é uma variável de estado de um sistema. Essa variável tenta medir o nível de desordem do sistema, e pela tendência natural do calor de caminhar apenas em uma direção e gerar processos irreversíveis, podemos dizer que a entropia sempre aumenta com o tempo. Por isso dizemos que ela sempre é um valor que é positiva ou igual a zero.
Um bom exemplo para ter em mente é pensar em um sistema sendo aquecido, imagina que eu peguei um cubo de gelo, e aqueci ele até virar vapor, podemos dizer que houve um aumento da entropia desse sistema devido a adição de calor ao sistema.
Uma maneira de visualizar isso é pensar no modelo organizacional do sistema, conforme a figura:

A variação de entropia do sistema, é uma função de estado e por isso não depende do caminho que o sistema tomou para chegar em certo estado, ou seja, só precisamos do valor do estado inicial e do valor do estado final do sistema para calcular a variação de entropia de um sistema.
Fórmulas
Quando falamos de Segunda Lei da Termodinâmica e de Entropia, tem algumas fómulas interessantes que devemos saber, como por exemplo, a fórmula de rendimento:
Sendo:
o rendimento o calor fornecido pela fonte de calor o calor não transformado em trabalho
Essa equação sempre vai ter como resultado um valor entre
E a fórmula de entropia:
E variação de entropia:
Exercícios
Acompanhe a resolução de um dos nossos exercícios de Segunda Lei da Termodinâmica e Entropia, feita pelos nossos Experts especialmente para você:
Em um experimento do laboratório, um cilindro de
Considere:
- Qual é a temperatura de equilíbrio?
- Quais são as variações de entropia do cilindro de alumínio, da água e do sistema alumínio-água?