Interpretação molecular da Entropia

Interpretação molecular da Entropia

Dispersão de Energia e Matéria

Quando é preciso saber se um processo é espontâneo é utiliza-se da função termodinâmica denominada entropia, S. A entropia está associada à desordem no sistema e também à segunda lei da termodinâmica, a qual postula que, em processos espontâneo, a entropia do universo aumenta. Isto é, tendo uma relação entre quão distante um sistema está do equilíbrio e quão forte é sua tendência de atingi-lo.
O estado final de um sistema pode ser mais provável do que o estado inicial de duas maneiras, individual ou simultaneamente: Os átomos e as moléculas podem estar mais desordenados e (2) a energia pode ser dispersada sobre um maior número de átomos e moléculas.
Se tanto energia como matéria forem dispersadas em um processo, ele é espontâneo.
Se apenas a matéria for dispersada, então, serão necessárias informações quantitativas para denominar se o processo é espontâneo.
Se a energia não for dispersada após a ocorrência de um processo, então, esse processo jamais será espontâneo.

A equação de Boltzmann para Entropia
Ludwig Boltzmann (1844-1906) desenvolveu a ideia de observar a distribuição de energia em diferentes estados de energia, como um modo de calcular a entropia.

Onde K é a constante de Boltzmann( k= 1,381x 10-23 Jk -1 ) e W representa o número de diferentes maneiras pelas quais a energia pode ser distribuída pelos níveis de energia disponíveis. Boltzmann concluiu que a entropia máxima será atingida, quando em equilíbrio, um estado no qual W tem o valor máximo.

Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica
A entropia é usada para quantificar a extensão da desordem que resulta da dispersão de energia e de matéria. Para qualquer substância sob determinado conjunto de condições, é possível se determinar um valor numérico para a entropia. Quanto maior a desordem em um sistema, maior a entropia e maior o valor de S. Sendo, uma função de estado, como, a energia interna (E) e a