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Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica

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Entropia e a segunda lei da termodinâmica
Julio Ferencz
julio.ferencz@ufms.br
jferencz@ifi.unicamp.br
Sala 09 - DEC
Termodinâmica
A seta do tempo
Processos unidirecionais acontecem de forma irreversível e estão ligados com uma 
grandeza conhecida por Entropia.
Processos irreversíveis
Se algum processo ocorresse no sentido contrário, seria no mínimo estranho (um objeto que 
caiu e quebrou, se juntando novamente; ou um líquido que foi derramado e se espalhou pelo 
chão, se juntando novamente; um objeto de menor temperatura transferindo calor para um 
objeto de maior temperatura; etc).
Entretanto, nenhum desses casos violaria a conservação de energia.
“Postulado da entropia”:
Se um processo irreversível ocorre em um sistema fechado, a entropia S do sistema SEMPRE 
aumenta.
Ou seja: Δ𝑆 ≥ 0
A entropia é diferente da energia no sentido de que a entropia não obedece a uma lei de 
conservação. A energia de um sistema fechado é conservada; permanece constante. Nos 
processos irreversíveis, a entropia de um sistema fechado aumenta.
Existem duas formas equivalentes de definir a variação da entropia de um sistema:
(1) Em termos da temperatura do sistema e da energia que o sistema ganha ou perde em 
forma de calor.
(2) Contando as diferentes formas de distribuir os átomos ou moléculas que compõem o 
sistema.
Processos irreversíveis
Variação de entropia
Variação de entropia
Variação de entropia
Em uma expansão livre a temperatura não varia, logo os pontos i e f estão 
em uma mesma isoterma.
Processo reversível
Em uma expansão isotérmica, uma quantidade de calor 
Q é transferida da fonte de calor para o gás.
Assim Q é positivo e a entropia S do gás aumenta durante 
o processo isotérmico e durante a expansão livre.
Variação de entropia
Para determinar a variação de entropia em um processo irreversível que ocorre em um 
sistema fechado, substituímos esse processo por qualquer outro processo reversível que 
ligue os mesmos estados inicial i e final f e calculamos a variação de entropia para esse 
processo reversível utilizando: ∆𝑆 = ׬𝑖
𝑓 𝑄
𝑇
Variação de entropia
A entropia como uma função de estado

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