Termodinamica

Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica
1.Introdução
Os processos que ocorrem num único sentido são chamados de irreversíveis. A chave para a compreensão de por que processos unidirecionais não podem ser invertidos envolve uma grandeza conhecida como entropia.
A entropia é diferente da energia no sentido de que a entropia não obedece a uma lei de conservação.
Se um processo irreversível ocorre num sistema fechado, a entropia S do sistema sempre aumenta, ela nunca diminui.
1.2Variação de Entropia
Existem duas maneiras equivalentes para se definir a variação na entropia de um sistema:
1)Em termos da temperatura do sistema e da energia que ele ganha ou perde na forma de calor.
2) Contando as maneiras nas quais os átomos ou moléculas que compõem o sistema podem ser arranjados.

Considerando a expansão livre de um gás ideal, já vista anteriormente, a figura ao lado mostra este gás na situação (a) inicial i. Depois de aberta a válvula, o gás rapidamente ocupa todo o recipiente, atingindo seu estado final f. o diagrama p-V do processo mostra a pressão e o volume do gás no seu estado inicial i e final f. a pressão e o volume são propriedades de estado, ou seja, dependem apenas do estado do gás e não da forma como ele atingiu este estado. Outras propriedades de estado são a temperatura e a energia. Supomos agora que o gás possui ainda uma outra propriedade de estado – sua entropia.
Além disso, definimos a variação da entropia f i S  S do sistema durante um processo que leva o sistema de um estado inicial para um estado final como:

Q é a energia transferida na forma de calor para o sistema, ou dele retirada durante o processo. T é a temperatura em kelvins. Como T é sempre positiva, Se ao sinal de S é o mesmo do de Q. A unidade é J / K .

No caso da expansão livre do gás ideal, os estados intermediários não podem ser mostrados porque eles não são estados de equilíbrio. O gás preenche rapidamente todo o volume, a pressão, o volume e a