quimica para curso tecnicos em metalurgia

...CONTINUAÇÃO DE LEIS DA TERMODINÂMICA

2.3. SEGUNDA LEI.
As reações ocorrem em um determinado sentido em outro não, ou seja, algo determina o sentido espontâneo da mudança, o sentido que não exige trabalho para acontecer.
A primeira lei de termodinâmica introduziu o conceito de energia interna,
U. Esta energia interna é uma função de estado que nos permite avaliar se uma mudança é possível:

Somente podem ocorrer mudanças em que energia interna do sistema isolado permaneça constante.
Porém a lei que estabelece a conservação de energia não é suficiente para indicar as quantidades de energia envolvida em uma dada transformação de calor em trabalho e nem explicar porque todo trabalho pode ser convertido em calor, mas nem todo calor pode ser convertido em trabalho. Ou seja, há fenômenos espontâneos e outros não espontâneos.
Agua descendo ladeira à baixo depois de uma boa chuva é um fenômeno que ocorre espontaneamente.
Para explicar esta limitação Clausius criou uma nova grandeza, a entropia. O reconhecimento de duas classes de processo, espontâneo e não espontâneo, é sumariado pela segunda lei da termodinâmica. Esta lei pode ser expressa de várias maneiras. Uma delas foi formulada por Clausius:
“é impossível admitir-se uma máquina cíclica que transfere calor de uma fonte fria para uma fonte quente sem que ela se movimente a custa de um trabalho externo” (Leno e Negro,2006).

A lei que é usada para identificar o sinal de mudança espontânea, ou seja, segunda lei de termodinâmica, é expressa nos termos de uma outra função de estado, a entropia, S.
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A entropia é um conceito termodinâmico que mede o grau de desordem de um sistema. Sistemas altamente ordenados como os sólidos têm baixa entropia, e sistemas com alto grau de desordem, como os líquidos e os gases, exibem alta entropia.

Figura 2.3.1- Mudança do estado sólido para o estado líquido e para o gasoso, as partículas vão se desordenando e a entropia aumentando. Adaptado de