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A entropia é uma função de estado que em condições de reversibilidade, mede o grau de desordem de um sistema. Sendo calculado com base na fórmula geral dQ/T obtida através dos estudos de Carnot sobre a eficiência de máquinas terminas. Além de medir o “grau” de desordem a entropia foi de suma importância para evidenciar o porque do sentido do fluxo de calor ser sempre do corpo de maior Temp para o de menor Temp e nunca o contrário.

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Faça sua postagem, fale sobre o que aprendeu sobre entropia e processos espontâneos, e adicione uma imagem que reflita o que você aprendeu!

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A entropia é uma medida da variação da desordem de um sistema que depende apenas do estado final e inicial, ou seja, é uma função de estado. Ela pode ser calculada a partir da fórmula ΔS = Q/T, onde ΔS é a variação da entropia, Q é a quantidade de calor transferida e T é a temperatura absoluta. A entropia esta relacionada à espontaneidade de processos físicos e químicos, que são sempre acompanhados de um aumento da entropia.

Como por exemplo a mudança de estados fisicos (sólido para líquido e líquido para gasoso), onde a entropia aumenta de acordo com a dispersão das moléculas.

Portanto, quando dS ≥ 0 o processo será espontâneo (irreversível). E vale lembrar que se for em um sistema isolado dSsist ≥ 0, pois como disse anteriormente, a entropia não pode diminuir em um processo espontâneo.

Além desse há, também, outros critérios de espontaneidade, alguns deles são:

• A V constante: dSsist ≥ dU/T, pois dw=0 e dq=dU

• A U constante: dS ≥ 0

• A S constante (dS=0): dU/T ≥ 0 e dU - TdS ≥ 0 que é espontâneo, contudo este processo corresponde a energia de Helmoholtz (A). Portanto, ∆A = ∆U -T∆S, que a T constante torna a transformação espontânea (∆A ≤ 0)

Resumindo, a entropia é uma medida da desordem de um sistema e está relacionada à espontaneidade de processos físicos e químicos. Sempre que um processo espontâneo acontecer, a entropia do sistema aumentará, tornando o sistema menos organizado ou mais aleatório.

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Segundo Principio da Termodinâmica e suas consequências

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Segundo Principio da Termodinâmica e suas consequências

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A entropia é um processo natural e uma função de estado que nos possibilita determinar o grau de desordem de uma reação química ou de um estado físico da matéria, onde naqueles que possuem um maior grau de liberdade em suas moléculas, possuem uma maior entropia.

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A entropia é a medida da desordem ou da distribuição de energia em um sistema. O segundo princípio da termodinâmica afirma que a entropia de um sistema isolado sempre aumenta com o tempo, o que implica em uma tendência natural das coisas no sentido da desordem e/ou a distribuição de energia. Quanto mais aleatória é a distribuição, maior é a entropia.

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Energia é a capacidade de executar trabalho ou de transferir calor. Nesse sentido, as máquinas térmicas funcionam, apesar de não ter uma eficiência máxima, explorando o fluxo de energia (de calor) do ambiente com maior temperatura para o de menor temperatura, produzindo nesse processo uma outra forma de energia, o trabalho.

Quando falamos de entropia, logo nos vem na mente grau de desordem de um sistema, mas eu prefiro pensar em uma medida estatística de dispersão de energia do universo (contendo sistema + vizinhança).

*Lembrando que a entropia do universo sempre aumenta)

Para ficar mais simples, consideremos um recipiente com dois lados e com gás hélio confinado em um lado, se permitissemos que esse gás seja espalhado por todo o recipiente, a entropia aumentará, já que haverá mais maneiras possíveis de as moléculas ocuparem o espaço disponível, sendo um processo expontâneo.

Quando olhamos para as reações químicas, em especial a combustão, a entropia vai aumentar no sentido dos produtos, uma vez que as moléculas estão com maior grau de dispersão do que os reagentes iniciais.

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A entropia, significando etimologicamente transformação interna, é um conceito que para se universalizar necessita que entre no pensamento e na comunicação do cotidiano através de vários fenômenos com múltiplos significados:

• desorganização de sistemas (combustão, expansão, dissolução, …);

• alterações de conteúdos energéticos (fusão, vaporização, filtração, …);

• mudanças de capacidades energéticas (calor, trabalho, reação química,…);

• probabilidade de ocorrência de estado e/ou processo (organização atómica e molecular, reação química,…).

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Entropia - Entropia do universo só aumenta (Ana Luiza Machado)

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Entropia - Entropia do universo só aumenta (Ana Luiza Machado)

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Entropia é uma medida da variação da desordem de um sistema.Quanto maior a entropia, maior a desordem ou a dispersão da energia. A entropia é frequentemente usada para descrever a direção dos processos termodinâmicos, com o segundo princípio da termodinâmica indicando que a entropia de um sistema isolado tende a aumentar ou permanecer constante ao longo do tempo.

Na fogueira da imagem é possível ver um sistema aberto, visto que os troncos e o fogo interagem com o meio, já a imagem ao lado representa um sistema isolado por exemplo uma caixa térmica, em que tenta isolar termodinamicamente seu interior e exterior mas não é um sistema fechado perfeito.

No fenômeno da difusão na imagem embaixo da fogueira , é possível supor um recipiente fechado idealizando um sistema fechado em que em seu interior no canto à esquerda a algumas moléculas de um gás ideal em que cada molécula a uma temperatura média e sua própria energia cinética individual de modo em que se movem cada uma de maneira diferente, após um determinado tempo essas moléculas vão se dispersar e acabam ocupando seu espaço no interior sem mudar suas características, e podemos dizer que após a difusão teera mais possíveis localizações e  orientações para as moléculas tendo uma maior entropia e um número maior de estados. Um pouco dessa explicação consegue explicar o porque a entropia do universo está apenas aumentando isso porque o universo está em constantemente passando de um menor número de estados potenciais para um maior número de estados potenciais

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A entropia é um conceito fundamental na termodinâmica que descreve o grau de desordem ou aleatoriedade em um sistema. A interpretação estatística da entropia, como proposta por Boltzmann, oferece uma visão mais profunda desse conceito.

Boltzmann propôs que a entropia de um sistema é determinada pelo número de microestados possíveis, ou seja, as diferentes maneiras pelas quais as moléculas de um sistema podem ser distribuídas mantendo a energia total constante. Cada microestado representa uma configuração única das moléculas e sua energia.

Quando medimos as propriedades de um sistema, estamos na verdade medindo uma média dos diversos microestados que o sistema pode ocupar nas condições da experiência. Portanto, uma distribuição mais “desordenada” de energia e matéria corresponde a um número maior de microestados associados com a mesma energia total.

Em outras palavras, se as moléculas do sistema têm acesso a um número maior de níveis de energia, pode haver mais maneiras de atingir uma determinada energia total. Isso significa que há mais microestados para uma dada energia total, e a entropia é maior do que quando menos estados são acessíveis.

Portanto, a entropia está intimamente relacionada à estatística, pois é uma medida da probabilidade de um determinado estado de um sistema. Quanto mais maneiras existem de alcançar um estado (ou seja, quanto maior o número de microestados), maior é a entropia. Isso está em consonância com a ideia de que a entropia está relacionada à dispersão da energia e da matéria.

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Foi introduzida uma propriedade denominada 'entropia', que foi essencial na formulação da Segunda Lei da Termodinâmica, a qual dita as transformações espontâneas. A direção de uma mudança está atrelada à distribuição de energia e matéria, e as alterações não planejadas estão invariavelmente ligadas à dispersão de energia ou matéria. Essa lei influencia o equilíbrio das reações, determinando a espontaneidade e a tendência ao equilíbrio. A entropia, uma função de estado, pode ser calculada através da fórmula dq(rev)/T, independentemente do caminho.

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Entropia e Processos Espontâneos - Vitória Carolina

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Entropia e Processos Espontâneos - Vitória Carolina

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De acordo com a Segunda lei da Termodinâmica, um processo é espontâneo quando a entropia total do universo aumenta (∆S total > 0), onde entropia (S) é definida como uma função de estado que aumenta com o número de possíveis distribuições energéticas do sistema, ou seja, são aqueles que em seu estado final a energia está mais distrubuída entre os possíveis niveis de energia. Isso significa que ao fornecer energia para um sistema (em forma de calor ou até mesmo trabalho), as moléculas passam a dispor de mais níveis energéticos para se reorganizar, impactando, por exemplo, nas mudanças de estado físico das substâncias, já que os gases possuem mais níveis de energia disponíveis do que líquidos e também de sólidos.

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Entendimento sobre Entropia e espontaneidade - Stefany Spalenza Sperandio 

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Entendimento sobre Entropia e espontaneidade - Stefany Spalenza Sperandio 

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Para compreender a espontaneidade, devemos examinar a grandeza termodinâmica chamada entropia. Como estudou-se, a entropia está associada ao grau de aleatoriedade em um sistema, ou ao grau em que a energia é distribuída entre os vários movimentos das moléculas do sistema.

A entropia, S, de um sistema é uma função de estado que, no caso especial de um processo isotérmico: ∆S = qrev/T. Assim, podemos usar essa equação para calcular ΔS para qualquer processo isotérmico entre os estados, e não apenas o reversível.

A mais, todo processo irreversível resulta em um aumento da entropia do universo, enquanto qualquer processo reversível não resulta em nenhuma variação na entropia do universo. Essa afirmação resume a segunda lei da termodinâmica. Visto que os processos espontâneos são irreversíveis, podemos dizer que a entropia do universo aumenta em qualquer processo espontâneo.

Observando a imagem, podemos verificar 4 possíveis arranjos de duas moléculas de um gás em 2 frascos após a abertura do registro dos mesmos. Sabe-se que antes da abertura do registro, as moléculas posicionam-se de um dos lados dos frascos. A imagem, porém, mostra que na expansão do gás existe uma tendência das moléculas de ‘se espalharem’ entre os diferentes arranjos que podem assumir, sendo que os mais prováveis são aqueles nos quais existem basicamente números iguais de moléculas em cada frasco. Conclui-se, portanto, que com o registro aberto, o arranjo de moléculas de gás torna-se mais aleatório e desordenado do que quando elas estão todas confinadas no frasco inicial.

Cada estado termodinâmico tem um número característico de microestados associados a ele. De acordo com a literatura, um microestado é um arranjo microscópico específico de átomos ou moléculas do sistema que corresponde ao dado estado do sistema. A ligação entre o número de microestados de um sistema e a entropia do sistema é expressa pela equação de Boltzmann, sendo que nela, podemos entender a entropia é uma medida da quantidade de microestados associados a determinado estado macroscópico.