Entropia
Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica
A grandeza termodinâmica entropia é representada pela letra S e foi definida para medir o grau de desordem de um sistema. Quanto maior a desordem de um sistema, maior a sua entropia e quanto maior a organização, menor a entropia. A entropia é uma característica do estado termodinâmico, assim como a energia interna, o volume e o número de mols.
Para exemplificar, na figura abaixo, vemos que o recipiente 1 apresenta uma entropia menor do que a do recipiente 2. Se pegarmos o recipiente 1 e o balançarmos, verificaremos que as “bolinhas” ficarão misturadas, ou melhor, desorganizadas. Se verificarmos o recipiente 2, após chacoalhá-lo, perceberemos que não é possível para as bolinhas, de forma espontânea, voltarem para sua organização original.
EXEMPLO: a expansão livre de um gás é um exemplo de processo irreversível de um sistema isolado no qual existe aumento de entropia.
Nos processos isotérmicos (cuja temperatura permanece sempre a mesma) reversíveis, definimos a entropia como sendo a razão entre o calor (cedido ou recebido) pela temperatura. Dessa forma, representamos a entropia nos processos isotérmicos da seguinte maneira:
A entropia é medida em joule/ kelvin, segundo o Sistema Internacional de Unidades. Baseando-nos no conceito que descrevemos sobre entropia, podemos formular a Segunda Lei da seguinte maneira:
A variação de entropia de um sistema isolado é sempre positiva ou nula. A igualdade ΔS = 0 ocorre quando os processos são reversíveis: processos reversíveis não aumentam a entropia. Sistemas isolados, que não recebem nem cedem calor para o meio, só podem ter sua entropia aumentada ou mantida constante.
Em resumo:
Todos os processos irreversíveis envolvem aumento de entropia.
A entropia é uma grandeza que não se conserva.
A entropia de um sistema isolado pode variar, porém, ela nunca pode diminuir.
Microscopicamente, a entropia tem uma interpretação probabilística e está associada com a