Entropia

Entropia é uma grandeza termodinâmica, cuja função é medir o grau de aleatoriedade ou ainda desordem de um dado sistema físico.

Entropia é definida como a grandeza termodinâmica dentro da física que associa-se à irreversibilidade de estados do sistema. Dessa forma, ela é associada à aleatoriedade ou ainda à desordem deste sistema mencionado.

Ela estará embasada, assim, na 2ª Lei da Termodinâmica, que nos diz que:

Num sistema termicamente isolado, a medida da entropia deve sempre aumentar com o tempo, até atingir o seu valor máximo.

Assim, percebemos que essa grandeza tem a capacidade de medir o que os físicos chamam de “seta do tempo” de um sistema. Na imagem logo em seguida, é possível ver que o estado inicial de um corpo tem uma representação mais ordenada.

entropia
(Imagem: Reprodução)

Ao percebermos a imagem, é possível desprender que a organização final, provavelmente, apresenta átomos com maior velocidade e expandem de forma desordenada.

Além disso, posições aleatórias são notadas. É esse o ponto da entropia: a aleatoriedade ou desordem do sistema será múltiplo, uma vez que ele sempre aumente.

Exemplos de entropia

Talvez o exemplo para que o conceito de entropia fique claro é a questão do bloco de gelo colocado em um recipiente de temperatura maior. Nele, sua temperatura aumentará de forma gradativa, até atingir o equilíbrio térmico.

Nesse recipiente em temperatura mais elevada (até mesmo ambiente), o gelo irá se fundir. Ao ser retirado, e “injetado” frio sobre aquele anterior bloco de gelo, agora líquido, ele poderá voltar ao estado sólido.

No entanto, sua formação molecular, bem como sua organização, não estará ordenada como na primeira apresentação.

Fórmula entrópica

Numa ótica matemática, a grandeza termodinâmica é dada por meio da razão da quantidade de calor (Q). Esta será transferida em duas porções diferentes, em Joules (J), quando isolado termicamente, e em Kelvin (K), quando absoluta. Assim, teremos:

ΔS = ΔQ / T

Onde:

  • ΔS será o coeficiente entrópico/entropia (J/K)
  • ΔQ será a quantidade de calor (J)
  • T será a temperatura (K)

A definição matemática na equação da entropia tem validade para processos de caráter isotérmico. Seno assim, seriam em trocas de calor tão ínfimas, pequenas e lentas que não seriam capazes de mudar, visualmente, a categoria do sistema.

Portanto, entropia significa um processo infinistesimal, ou seja, uma parte pequena do processo.

Referências

Física Básica – Volume Único, por Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo de Toledo Soares e Ronaldo Fogo

Mateus Bunde
Prof. Mateus Bunde

Graduado em Jornalismo pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Especialista em Linguagens pelo Instituto Federal Sul-Rio-Grandense (IFSul) e Mestrando em Comunicação pela Universidade do Porto, de Portugal (UP/PT).

Teste seu conhecimento

01. [UEL] Das alternativas abaixo, qual representa a mudança de estado físico que ocorre em consequência do aumento da entropia do sistema?

a) CO2(g) → CO2(s)

b) CO2(l) → CO2(g)

c) CH3OH(l) → CH3OH(s)

d) CH3OH(g) → CH3OH(l)

e) H2O(g) → H2O(l)

 

02. [UFPI] Assinale a alternativa que está incorreta no que concerne à entropia:

a) a entropia de gases é geralmente maior que a dos líquidos e a entropia de líquidos é geralmente maior que a dos sólidos;

b) a entropia normalmente aumenta quando um líquido puro ou sólido dissolve em um solvente;

c) a entropia aumenta quando um gás dissolvido escapa de uma solução;

d) a entropia do universo está aumentando continuamente;

e) a entropia de um processo complexo é a soma das entalpias simples desse processo.

01. [B]

02. [E]

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