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Processos reversíveis e irreversíveis Básico

Publicado em 24/07/2009 

Ficha de Aprendizagem

Síntese

Descrição de transformações reversíveis e irreversíveis de um sistema, com destaque para o facto dos fenómenos irreversíveis ocorrerem espontaneamente num só sentido.

Palavras-chave
  • Processo reversível
  • Processo irreversível
  • Sistema
Objectivos de aprendizagem

A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:

  • Distinguir processos reversíveis e processos irreversíveis;
  • Reconhecer que os fenómenos irreversíveis só ocorrem espontaneamente num sentido.
Pré-requisitos

Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:

Os processos irreversíveis são muito comuns na natureza. Por exemplo, se colocarmos uma gota de tinta num recipiente com água, a gota dissolve-se de forma gradual. Inicialmente, a gota encontrava-se num certo ponto à superfície da água, mas passado algum tempo a tinta fica espalhada. No início sabe-se onde está a tinta, mas no fim não há uma separação entre a água e a tinta, ou seja, a desordem do sistema é maior no fim do processo. O processo é irreversível, isto é, de forma espontânea não é possível observar o processo inverso, em que a tinta misturada com toda a água, voltaria a formar uma gota.

Em termodinâmica também existem processos irreversíveis, como é o caso do estabelecimento de equilíbrio térmico entre dois corpos a temperatura diferente, ou na experiência de Joule.

Considere-se dois objectos colocados em contacto térmico, estando inicialmente um objecto a uma temperatura superior à do outro. No final, o sistema formado pelos dois objectos está todo à mesma temperatura, uma vez que houve a passagem de energia sob a forma de calor, do objecto a temperatura superior, para o objecto com menor temperatura.

O processo inverso não se verifica: um sistema de dois objectos à mesma temperatura, não evolui espontaneamente de modo a que ambos fiquem com temperaturas diferentes.

Na experiência realizada por Joule para demonstrar a equivalência entre trabalho e a energia sob a forma de calor, o aquecimento da água provocado pela queda de um ou mais corpos, é também um processo irreversível. O processo inverso não ocorre: nunca um corpo sobe, somente devido ao arrefecimento da água.

Processos irreversíveis

Os processos irreversíveis ocorrem sempre num só sentido, sendo por isso fácil reconhecer a ordem temporal com que acontecem.

Exemplo de um processo reversível:

Compressão lenta de um gás de modo a que, em cada instante, o sistema permaneça em equilíbrio termodinâmico. A compressão muito lenta de um gás, através de um êmbolo de seringa, é praticamente um processo reversível, pois ao largar-se o êmbolo após a compressão, este volta à posição inicial. A energia fornecida ao gás sob a forma de trabalho, quando este é comprimido, é então libertada para os arredores quando o gás se expande.

Processos Reversíveis

Os processos reversíveis são processos que após terem ocorrido num dado sentido, também podem ocorrer naturalmente no sentido oposto (ou não), voltando ao estado inicial

Autor e Créditos

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Referências Bibliográficas

  • [1] Fiolhais C., Valadares J., Silva L., Teodoro V., Física 10º Ano, Didática Editora, Lisboa, 2000.
 

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