Entropia. O que este termo significa?

A entropia é uma das funções do estado que determina a direção dos fenômenos relacionados às mudanças e ao fluxo de energia. Este conceito está intimamente relacionado à segunda lei da termodinâmica. O que é isso? Exemplos e explicação simples.

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1. O que é entropia?

Entropia é um conceito útil ao se considerar mudanças nos sistemas físicos e químicos. De acordo com o dicionário PWN, é uma das funções de estado que determina a direção dos fenômenos relacionados às transformações e ao fluxo de energia. O termo foi introduzido pela primeira vez por um cientista de origem alemã, Rudolf Clausius.

Entropia é uma medida do grau de desordem em um sistema e dissipação de energia. É uma quantidade extensa, o que significa que se você quiser calcular seu valor, você deve dividir o sistema em pequenas partes e depois somar suas entropias, da mesma forma que volume, massa, etc.

Ao explicar o conceito de entropia, vale a pena se familiarizar com a segunda lei da termodinâmica. Ele diz que se um sistema termodinâmico se move de um estado de equilíbrio para outro sem fatores externos (ou seja, espontaneamente), sua entropia sempre aumentará.

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2. Entropia - uma explicação simples

A definição de entropia pode ser simples e compreensível para alguns, e difícil de compreender para outros. O segundo grupo de pessoas teria maior probabilidade de encontrar uma explicação simples baseada em exemplos. Assim, você pode usar exemplos do dia a dia para assimilar esse conceito.

Imagine roupas arrumadas em um guarda-roupa, ou seja, peças individuais separadas e arrumadas. Há um layout lógico - camisetas em uma parte, meias na outra, calças em outra. Em tal arranjo organizado, encontrar qualquer coisa não é problemático ou demorado - basta olhar para o compartimento apropriado para encontrar o que você está procurando.

No entanto, para outra pessoa, o mesmo guarda-roupa pode se tornar uma bagunça - coisas não organizadas de acordo com qualquer padrão lógico, introduzindo desordem. Se for esse o caso, é difícil encontrar o que você está procurando pela primeira vez. Para acertar, você precisa verificar vários locais.

Tomando uma quantidade como medida de desordem, vamos chamá-la de entropia, podemos dizer que o valor de entropia de um sistema desordenado é maior do que o de um sistema ordenado. Se, por outro lado, quisermos passar de um estado ordenado para um estado desordenado, isso será acompanhado por um aumento da entropia.

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3. Exemplos de entropia

Qualquer mudança espontânea, seja uma reação química ou um fenômeno físico, está associada a um aumento da entropia. Um bom exemplo seria imaginar uma situação em que temos um recipiente de gás de duas câmaras localizado apenas na câmara esquerda.

Se abrirmos a partição fechada, as moléculas de gás se misturarão em todo o recipiente (em ambas as câmaras). Esse processo aconteceu de forma espontânea e resultou em um aumento da entropia.

É possível que as moléculas de gás dispersas retornem ao ventrículo esquerdo por conta própria após algum tempo? A resposta é negativa. Mas por que? Porque não estará de acordo com a segunda lei da termodinâmica.

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