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24.1 – Processos unidirecionais

Capítulo 24 – Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica. 24.1 – Processos unidirecionais. Alguns processos não ocorrem espontaneamente , apesar de não violarem a conservação da energia. Exemplos :. Todas as moléculas de ar desta sala se concentrarem em um canto da mesma.

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24.1 – Processos unidirecionais

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Presentation Transcript

  1. Capítulo24 – Entropia e a SegundaLei da Termodinâmica 24.1 – Processosunidirecionais Algunsprocessosnãoocorremespontaneamente, apesarde nãoviolarem a conservação da energia Exemplos: • Todas as moléculas de ardestasala se concentraremem um canto da mesma • Uma haste de metal, com temperaturauniforme, esfriaremumaextremidade e se aquecernaoutra • Um blocoemuma mesa com atrito se esfriar e começar a se mover Note que todos os processos inversos ocorrem! Veremos que estes processos não ocorrem porque violam a 2ª Lei da Termodinâmica

  2. A 2a. Lei da Termodinâmicanosdizqueexiste um sentidopara a seta do tempo: é porissoquealgunsfilmesnosparecemabsurdosquandopassados do futuropara o passado… Porexemplo: http://www.youtube.com/watch?v=JAEEsTmwouQ Taisprocessossãochamados de irreversíveis. Emprocessosirreversíveis, a entropiasempreaumenta, comoveremos a seguir. O sentido do aumento da entropia é aquele da seta do tempo.

  3. 24.2 – Definição de variação de entropia Definição- variação de entropiaem um processoreversível e infinitesimal: Para um processoreversível, podemosescrever: Unidades S.I.: J/K Sabemostambémque: Assim: Variação de entropia: (reversível) Se o processo for isotérmico: 1a Lei: A entropia é umafunção de estado – vamosilustrarissopara o caso de um gás ideal:

  4. Lei dos gases: Assim, podemosescrever: Variação de entropiadependeapenas dos estadosinicial e final e não do processo (caminho de integração) Entropia é umavariável de estado!

  5. 24.3 – Variação de entropiaemprocessosirreversíveis Por se tratar de um processoirreversível, nãopodemosintegrardiretamente Estratégia: Como a entropia é umavariável de estado, bastaencontrar um processoreversívelqueligueosmesmosestadosinicial e final do processoirreversível

  6. Exemploilustrativo: Processoreversível: Pedra é trazida lentamente para a água, queporsuavez é aquecidareversivelmenteaté a mesmatemperatura final Processoirreversível: Pedracai e aquece a água

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