Sistemas Térmicos

Entropia, Camada Limite e Convecção
Entropia
Através do estudo da entropia, almeja-se alcançar êxito ao entendimento do papel importante que a entropia exerce na termodinâmica em sistemas onde há irreversibilidades, visando diminuir ao máximo esta irreversibilidade, para obtenção de melhores desempenhos.
Em termodinâmica aplicada à engenharia, é importante uma visão ampla sobre entropia, sabendo que a maioria dos processos industriais reais, são irreversíveis, desta forma o entendimento da entropia se torna imprescindível, para assim se obter uma melhor eficiência nos processos.
A entropia está relacionada com o número de configurações (ou arranjos) de mesma energia que um dado sistema pode assumir. A interpretação molecular da entropia sugere que, em uma situação puramente geométrica, quanto maior o número de configurações, maior a entropia. Por esta razão, a entropia é geralmente associada ao conceito subjetivo de desordem.
Em 1877 o físico e professor austríaco nascido em Viena, Ludwing Boltzmann visualizou um método probabilístico para medir a entropia de um determinado número de partículas de um gás ideal, na qual ele definiu que
S = k . ln Ω (eq. 1)
Onde S é a entropia, k a constante de Boltzamann e Ω é o número de microestados possíveis para o sistema.
A variação de entropia em uma transformação depende apenas dos estados inicial e final do sistema, independentemente de como os reagentes se transformam nos produtos, isto é, do mecanismo da reação.
Por definição, a variação de entropia de uma transformação é igual a diferença entre a entropia dos produtos e dos reagentes:

∆S = Sprodutos – Sreagentes (eq. 2)
Qualquer evento acompanhado por aumento na entropia do sistema tende acontecer de forma espontânea.
Variação da Entropia Pode uma quantidade ser chamada de propriedade quando a variação em dois estados é independente do processo.
A equação que define a variação de entropia é:
. (eq. 3)
De forma diferencial temos:
(eq. 4)
Sendo uma