o q é um processo reversível e um processo irreversível na termodinâmica
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Em termodinâmica, um processo reversível é aquele em que a variação de entropia é 0.
Não existe fenômenos em que a variação total de entropia (sistema e vizinhanças) seja menor que zero. Em fenômenos reais (não ideais) a variação de entropia sempre vai ser negativa, caracterizando um processo irreversível. Ou seja, na prática não existem processos reversíveis (do ponto de vista termodinâmico).
Uma maneira de tentar entender isso do ponto de vista físico é que em qualquer fenômeno haverá transferência de energia, mesmo que seja pequeno e que não aja transferência de massa. Em transferência de energia, sempre ocorrente conversão de energia conforme o meio associado. E entre elas está o próprio calor. É pelo fato de o calor perdido não poder ser recuperado sem a adição de energia que os processos se tornam irreversíveis.
Imagine por exemplo a variação de energia potencial de um corpo, como uma borracha atada a uma corda por exemplo, ao descermos essa borracha para uma altura menor a sua energia potencial diminui, e podemos realizar trabalho com essa variação (como levantar algo na outra ponta da corda por exemplo). Em exercícios físicos comuns esse processo é considerado reversível, visto que basta aplicar exatamente a mesma energia potencial perdida para elevar a borracha até a altura que ela estava inicialmente, Mas isso é para cálculos desprezando a resistência do ar. Na prática, mesmo no vácuo mais próximo do perfeito haverá partículas no meio e haverá então resistência do meio na descida da borracha. O choque que borracha terá com as partículas no ar (menos sendo vácuo, pois não existe vácuo perfeito) , caracterizará transferência de energia, por agitação dessas moléculas (o que comummente chamamos de atrito), logo haverá transferência de energia para essas partículas que sucessivamente irão transferir para outras, não podendo mais ser recuperada.
O aumento de entropia se da princialmente por isso, a conversão de outras energias em variação da energia cinética a nível molecular e atômico em qualquer fenômeno químico ou físico. O calor é algo que não pode ser "segurado" ou "barrado", por mais perfeito que um sistema seja, sempre haverá perdas na forma de agitação molecular e atômica.
É com base nisso que vem o conceito de que entropia é desordem (grau de agitação de um sistema), lembrado ainda que na fórmula da entropia existe o termo dQ/T, nos dando diretamente essa relação, do quando a energia em forma de calor irá variar com relação a energia medida no sistema na forma de temperatura. O fato de o calor trocado num sistema não bater exatamente com a variação de temperatura por causa das perdas, caracteriza comumente a variação de entropia.
Abrangendo o conceito para sistemas físicos e químicos e considerando os equilíbrios químicos, térmicos, de concentração(massa) e de momento, percebemos sempre que nos sistema a variação de energia tende a um valor onde a energia do sistema é a menor (mais estável), e que o próprio caminho para atingir esses equilíbrios ou para perturbá-los nos levará a analise de que transferências de energia ocorrerão e sempre haverá perdas, ou seja, se eu extrair ou doar energia para mudar um sistema, nunca conseguirei reverter o processo com a mesma quantidade de energia, terei que sempre adicionar.
Não confundir a variação de entropia com a variação de energia propriamente dito, energia é conservativa, o que ocorre é que a perdemos para o meio de forma que não conseguimos recuperar (perdemos de forma irreversível), a entropia é uma propriedade que embora na analise de um sistema possa aumentar ou diminuir, no calculo global ela sempre aumenta (se num sistema ela diminui, na vizinhança ela aumenta mais do que o valor que diminuiu no sistema e vice-versa).
Espero ter sido claro na explicação, qualquer dúvida pergunte =)
Não existe fenômenos em que a variação total de entropia (sistema e vizinhanças) seja menor que zero. Em fenômenos reais (não ideais) a variação de entropia sempre vai ser negativa, caracterizando um processo irreversível. Ou seja, na prática não existem processos reversíveis (do ponto de vista termodinâmico).
Uma maneira de tentar entender isso do ponto de vista físico é que em qualquer fenômeno haverá transferência de energia, mesmo que seja pequeno e que não aja transferência de massa. Em transferência de energia, sempre ocorrente conversão de energia conforme o meio associado. E entre elas está o próprio calor. É pelo fato de o calor perdido não poder ser recuperado sem a adição de energia que os processos se tornam irreversíveis.
Imagine por exemplo a variação de energia potencial de um corpo, como uma borracha atada a uma corda por exemplo, ao descermos essa borracha para uma altura menor a sua energia potencial diminui, e podemos realizar trabalho com essa variação (como levantar algo na outra ponta da corda por exemplo). Em exercícios físicos comuns esse processo é considerado reversível, visto que basta aplicar exatamente a mesma energia potencial perdida para elevar a borracha até a altura que ela estava inicialmente, Mas isso é para cálculos desprezando a resistência do ar. Na prática, mesmo no vácuo mais próximo do perfeito haverá partículas no meio e haverá então resistência do meio na descida da borracha. O choque que borracha terá com as partículas no ar (menos sendo vácuo, pois não existe vácuo perfeito) , caracterizará transferência de energia, por agitação dessas moléculas (o que comummente chamamos de atrito), logo haverá transferência de energia para essas partículas que sucessivamente irão transferir para outras, não podendo mais ser recuperada.
O aumento de entropia se da princialmente por isso, a conversão de outras energias em variação da energia cinética a nível molecular e atômico em qualquer fenômeno químico ou físico. O calor é algo que não pode ser "segurado" ou "barrado", por mais perfeito que um sistema seja, sempre haverá perdas na forma de agitação molecular e atômica.
É com base nisso que vem o conceito de que entropia é desordem (grau de agitação de um sistema), lembrado ainda que na fórmula da entropia existe o termo dQ/T, nos dando diretamente essa relação, do quando a energia em forma de calor irá variar com relação a energia medida no sistema na forma de temperatura. O fato de o calor trocado num sistema não bater exatamente com a variação de temperatura por causa das perdas, caracteriza comumente a variação de entropia.
Abrangendo o conceito para sistemas físicos e químicos e considerando os equilíbrios químicos, térmicos, de concentração(massa) e de momento, percebemos sempre que nos sistema a variação de energia tende a um valor onde a energia do sistema é a menor (mais estável), e que o próprio caminho para atingir esses equilíbrios ou para perturbá-los nos levará a analise de que transferências de energia ocorrerão e sempre haverá perdas, ou seja, se eu extrair ou doar energia para mudar um sistema, nunca conseguirei reverter o processo com a mesma quantidade de energia, terei que sempre adicionar.
Não confundir a variação de entropia com a variação de energia propriamente dito, energia é conservativa, o que ocorre é que a perdemos para o meio de forma que não conseguimos recuperar (perdemos de forma irreversível), a entropia é uma propriedade que embora na analise de um sistema possa aumentar ou diminuir, no calculo global ela sempre aumenta (se num sistema ela diminui, na vizinhança ela aumenta mais do que o valor que diminuiu no sistema e vice-versa).
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