por que o calor aumenta com a entropia?
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A grandeza termodinâmica denominada entropia, simbolizada pela letra S, está relacionada ao grau de organização de um sistema. Quanto maior a desordem do sistema, maior a entropia.
Por exemplo, imagine que coloquemos o cloreto de sódio (NaCl) em água. O que ocorre é a sua dissociação iônica, liberando íons na água, conforme mostrado abaixo:
1 NaCl(s) → 1 Na+(aq) + 1 Cl-(aq)
Observe que 1 mol de moléculas do sal dá origem a 2 mol de íons dissociados. Os íons em solução estão mais desorganizados que no sólido, o que quer dizer que a entropia desse sistema aumentou.
A variação da entropia, ∆S, é medida por:
A entropia e a desordem de um sistema têm a ver com a espontaneidade de processos físicos. Se a entropia e a desordem aumentam, quer dizer que o processo é espontâneo. Por exemplo, considere a queda de um copo de vidro, esse é um processo espontâneo, em que a desordem do sistema aumenta. O processo contrário, isto é, os cacos do copo quebrado subirem sozinhos e recuperarem o copo, não ocorre, não é espontâneo e é irreversível.
Outro caso é a queda d’água de barragens, que é um processo espontâneo; neste caso podemos concluir que a entropia aumenta. No entanto, a água retornar sozinha para o alto da barragem não é espontâneo, seria necessária uma ação externa, como uma bomba d’água para realizar isso. E se fosse possível, a entropia iria diminuir.
Portanto, em qualquer processo natural a entropia do Universo ou do sistema sempre aumenta.
A variação da entropia também pode ser medida, em sistemas isotérmicos (de mesma temperatura) pela seguinte equação:
Em que:
qrev = energia de forma reversível como calor;
T = temperatura.
Visto que a variação da entropia é diretamente proporcional à temperatura, temos que em temperaturas mais baixas, a desorganização será menor, e vice versa
Outra forma de se calcular a variação da entropia é relacionando-a com o calor:
A variação da entropia é diretamente proporcional à variação da energia, sendo que essa proporcionalidade é dada pela temperatura T.
Segundo Lord Kelvin (William Thomson, 1824-1907), é impossível construir uma máquina térmica em que todo o calor da fonte seja usado integralmente em trabalho, ou seja, seu rendimento nunca será de 100%. A energia que é dissipada na forma de calor se transforma em entropia, aumentando a desordem do sistema.
Temos então que o aumento da entropia é muito importante, pois sem ele nada aconteceria, ele é responsável pela ocorrência dos fenômenos. Isso tem relação com o significado da palavra “entropia”, que vem do grego en, que significa “em” e tropêe, que é “mudança”.
Por exemplo, imagine que coloquemos o cloreto de sódio (NaCl) em água. O que ocorre é a sua dissociação iônica, liberando íons na água, conforme mostrado abaixo:
1 NaCl(s) → 1 Na+(aq) + 1 Cl-(aq)
Observe que 1 mol de moléculas do sal dá origem a 2 mol de íons dissociados. Os íons em solução estão mais desorganizados que no sólido, o que quer dizer que a entropia desse sistema aumentou.
A variação da entropia, ∆S, é medida por:
A entropia e a desordem de um sistema têm a ver com a espontaneidade de processos físicos. Se a entropia e a desordem aumentam, quer dizer que o processo é espontâneo. Por exemplo, considere a queda de um copo de vidro, esse é um processo espontâneo, em que a desordem do sistema aumenta. O processo contrário, isto é, os cacos do copo quebrado subirem sozinhos e recuperarem o copo, não ocorre, não é espontâneo e é irreversível.
Outro caso é a queda d’água de barragens, que é um processo espontâneo; neste caso podemos concluir que a entropia aumenta. No entanto, a água retornar sozinha para o alto da barragem não é espontâneo, seria necessária uma ação externa, como uma bomba d’água para realizar isso. E se fosse possível, a entropia iria diminuir.
Portanto, em qualquer processo natural a entropia do Universo ou do sistema sempre aumenta.
A variação da entropia também pode ser medida, em sistemas isotérmicos (de mesma temperatura) pela seguinte equação:
Em que:
qrev = energia de forma reversível como calor;
T = temperatura.
Visto que a variação da entropia é diretamente proporcional à temperatura, temos que em temperaturas mais baixas, a desorganização será menor, e vice versa
Outra forma de se calcular a variação da entropia é relacionando-a com o calor:
A variação da entropia é diretamente proporcional à variação da energia, sendo que essa proporcionalidade é dada pela temperatura T.
Segundo Lord Kelvin (William Thomson, 1824-1907), é impossível construir uma máquina térmica em que todo o calor da fonte seja usado integralmente em trabalho, ou seja, seu rendimento nunca será de 100%. A energia que é dissipada na forma de calor se transforma em entropia, aumentando a desordem do sistema.
Temos então que o aumento da entropia é muito importante, pois sem ele nada aconteceria, ele é responsável pela ocorrência dos fenômenos. Isso tem relação com o significado da palavra “entropia”, que vem do grego en, que significa “em” e tropêe, que é “mudança”.
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