Terceira lei da termodinâmica
Teoria
Já estamos mandando muito em termo, né não?
Ahhh claro que sim! Já estamos na terceira Lei!
E no fim das contas por quê ter mais uma lei da termodinâmica? Para que elas se completem!
Quando vimos a segunda lei, percebeu que nunca tratamos com sistemas em que ?
Hummm… Vamos ver exatamente isso na Terceira Lei da Termodinâmica.
Ao pé da letra é o seguinte:
“A variação da entropia sofrida por um sistema num processo isotérmico reversível tende a zero quando a temperatura tende a zero.”
Opa! Olha isso aí, a terceira lei na real é um bizu! Ela tá dizendo que se a temperatura for zero a variação de entropia também tende a zero… Matematicamente falando, é isso aqui olha:
O cara que postulou essa teoria foi o Nerst e por isso é normal alguns lugares falarem de Teorema de Nerst.
Uma consequência interessante desta lei é que fica claro pra gente que a entropia é uma função da temperatura, e o valor mínimo dela fica no zero absoluto, show?
Além disso aí, é que se essa nossa relação diz que existe um mínimo absoluto de entropia, então ela nos permite encontrar entropias absolutas. Através disso aí é que foi possível determinar entropias padrão de várias substâncias, facilitando e muito nossa vida com os cálculos termodinâmicos. 
Mas facilitando como?
É o seguinte, sabendo da entropia padrão do reagente e do produto, a gente tira a variação de entropia da reação, show?
Vamos dar uma olhada em um exemplo genérico, só pra ver a aplicação disso na prática, beleza?
Se temos uma reação assim:
Nossa equação para achar a variação da entropia fica assim:
Belezinha? Estamos prontos para fortalecer nossos conhecimentos com exercícios?
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
Elaboração própria.
Descreva a terceira lei da termodinâmica e suas consequências.
Passo 1
Fala aí! Vamos fazer uma questãozinha teórica para aquecer!
Bom, a terceira lei da termodinâmica diz pra gente que a variação da entropia de um sistema tende a zero quando a temperatura tende a zero também. E isso nos traz duas consequências principais, a primeira é que é impossível alcançar o zero absoluto, não importa o quão bem planejado seja o processo. E a segunda consequência é chegar a conclusão que a entropia é uma função da temperatura, com seu valor mínimo no zero absoluto.
Belezinha? Arrasamos!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #2
Físico-química I - Terceira lei da termodinâmica.
Calcule para a reação a :
Dada a tabela das Entropias-padrão absolutas a
Passo 1
Fala aí! Partiu arrasar nesse assunto?
Bom, temos as entropias padrão, a reação e precisamos calcular a variação da entropia… Tranquilo! Vamos nessa!
Show! Arrasamos!!
Resposta
Exercício Resolvido #3
Material de apoio - Físico-química.
Calcule para a reação a :
Dada a tabela das Entropias-padrão absolutas a
Passo 1
Fala aí! Partiu arrasar nesse assunto?
Bom, temos as entropias padrão, a reação e precisamos calcular a variação da entropia… Tranquilo! Vamos nessa!
Opa! Deu negativo! Mas tá correto sim, olha só… Nossa reação está indo do estado gasoso para o líquido… Então nada mais justo que a entropia seja negativa, pois está indo para um estado de maior ordem, beleza?
Show! Arrasamos!!
Resposta
Exercício Resolvido #4
Universidade Federal da Paraíba - Termodinâmica.
Três mols de um gás ideal é expandido vagarosamente, (processo reversível), de para . Qual é a variação na entropia do gás?
Passo 1
Fala aí! Partiu resolver essa questãozinha? Show!
Bom, precisamos encontrar a variação da entropia, mas não temos nem a reação e nem as entropias-padrão…
Relaxa! Temos outro jeito de calcular isso aí! Desse jeito aqui olha:
Show? E nós temos todos esses termos! Então tá beleza!
Show! Arrasamos!!
Resposta
Exercício Resolvido #5
Universidade de Campinas - Termodinâmica.
Alumínio a é posto em um tanque rígido adiabático contendo de água a . Se a massa do alumínio é , encontre a temperatura final do alumínio e da água, a variação de entropia do alumínio e da água, e a variação da entropia total do universo devido a este processo.
Passo 1
Fala aí! Partiu resolver essa questão aí? Vamos nessa!
Como nosso enunciado tem muitos dados, vamos começar separando tudinho pra ficar mais fácil de entender, beleza?
Bom, agora vamos separar o que o enunciado pediu:
Bastante coisa, né? Mas a gente dá conta!
Passo 2
Vamos começar com a temperatura, beleza?
Para isso precisamos do conceito da primeira lei da termodinâmica que diz:
Mas estamos trabalhando com um sistema adiabático, então:
Então vamos ter:
E se vamos juntar duas coisas com temperaturas diferentes, a temperatura final das duas será a mesma… Logo , show?
Vamos substituir nossos valores agora, lembrando que os calores específicos são tabelados (, ), vamos lá:
Show! Conseguimos a primeira parte!
Passo 3
Agora que já temos a temperatura , vamos encontrar as entropias, beleza?
Só falta o finalzinho agora!
Passo 4
Partiu finalizar encontrando o !