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Variação de entropia Básico

Publicado em 28/07/2009 

Ficha de Aprendizagem

Síntese

Em processos isotérmicos, o cálculo da variação de entropia de um sistema é muito simples, podendo ser aplicado nos casos em que ocorrem mudanças de fase.

Palavras-chave
  • Entropia
  • Sistemas isotérmicos
Objectivos de aprendizagem

A aprendizagem neste tópico envolve o seguinte objectivo:

  • Determinar a variação de entropia em sistemas isotérmicos.
Pré-requisitos

Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:

A entropia, como qualquer outra variável de estadoTooltip, tem um valor bem definido para cada estado de equilíbrio. Do mesmo modo que a energia interna, a entropia depende de outras propriedades do sistema, como por exemplo, da temperatura ou do volume.

A variação de entropia, em processos isotérmicos de sistemas não isolados termicamente, pode determinar-se facilmente. Por exemplo, a fusão de bloco de gelo ou a passagem de água a vapor são processos que ocorrem a temperatura constante, enquanto se fornece energia em forma de calor ao sistema.

Variação de entropia

Nestas condições, a variação de entropia do sistema é dada pelo quociente entre a energia transferida para o sistema sobre a forma de calor, ΔQ, e a temperatura absoluta constante a que este se encontra:

VarEntropia_Eq1

Deste modo, a unidade SI (Sistema Internacional) de entropia é J/K (Joule/Kelvin).

Na mudança de fase de sólido para líquido, que ocorre a uma temperatura constante, a variação de entropia do sistema é positiva. Como a energia transferida sob a forma de calor para o sistema é positiva, no final a entropia é maior que no início, ou seja, a entropia da água líquida é maior que a do gelo.

Num sólido, como é o caso do gelo, as partículas formam normalmente uma estrutura cristalina e possuem forças de atracção entre elas bastante mais intensas do que nos líquidos ou gases, e por isso, as partículas de um sólido estão mais ordenadas do que num líquido ou gás.

O conceito de entropia associa-se ao grau de desordem de um sistema: quanto maior a desordem do sistema, maior é a entropia.

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.
  • [2] J. D. de Deus et al., Introdução à Física, McGraw-Hill, Lisboa, 2000.
 

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