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Entropia

Visão Geral

Fonte: Ketron Mitchell-Wynne, PhD, Asantha Cooray, PhD, Department of Physics & Astronomy, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA

A segunda lei da termodinâmica é uma lei fundamental da natureza. Ele afirma que a entropia de um sistema sempre aumenta ao longo do tempo ou permanece constante em casos ideais quando um sistema está em um estado estável ou passando por um "processo reversível". Se o sistema estiver passando por um processo irreversível, a entropia do sistema sempre aumentará. Isso significa que a mudança na entropia, ΔS, é sempre maior ou igual a zero. A entropia de um sistema é uma medida do número de configurações microscópicas que o sistema pode alcançar. Por exemplo, o gás em um recipiente com volume, pressão e temperatura conhecidos pode ter um enorme número de configurações possíveis das moléculas de gás individuais. Se o recipiente for aberto, as moléculas de gás escapam e o número de configurações aumenta drasticamente, essencialmente se aproximando do infinito. Quando o recipiente é aberto, diz-se que a entropia aumenta. Portanto, a entropia pode ser considerada uma medida da "desordem" de um sistema.

Procedimento

1. Configuração.

  1. Obtenha um elemento de aquecimento e suporte, um termômetro, um cronômetro, algumas toalhas de papel, água e um grande béquer.
  2. Encha o béquer com água suficiente para que a amostra não esfrie muito rapidamente (ou seja, pelo menos 500 mL).
  3. Coloque o béquer cheio de água no suporte abaixo do elemento de aquecimento e ligue-o.
  4. Quando o béquer de água chegar a ferver, insira o termômetro e desligue o elemento de aquecimento.
  5. Retire cuidadosamente o

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Resultados

Os resultados representativos para 680 mL de água são mostrados na Tabela 1. A constante de resfriamento k foi encontrada usando os pontos de dados na tabela e resolvendo a Equação 7. Após 35 min, T(35) = 50,6. A temperatura inicial foi de 100 °C, e a coleta de dados cessou a 28,5 °C. O uso dessas variáveis dá a seguinte equação para obter k:

50,6 =...

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Aplicação e Resumo

Um par de fones de ouvido mantidos em uma bolsa sempre tende a ficar atado - este é um aumento na entropia causado pelo transporte da bolsa ao redor. É necessário fazer o trabalho nos fones de ouvido para desa nó-los e diminuir a entropia (isso pode ser considerado como um "processo reversível"). O ciclo de motor de calor mais eficiente permitido pelas leis físicas é o ciclo Carnot. A segunda lei diz que nem todo o calor fornecido a um motor de calor pode ser usado para fazer o trabalho. A eficiência do Carnot de...

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Tags
EntropyThermodynamicsHeat TransferDisorderIrreversible ProcessGas MoleculesContainerConfigurationsSecond Law Of ThermodynamicsChange In EntropyHot WaterRoom TemperatureCooling ExperimentsNewton s Law Of CoolingRate Of Temperature Change

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0:05

Overview

1:17

Principles Behind a Cooling Experiment

3:33

The Cooling Experiment

4:29

Calculation and Results

6:06

Applications

7:07

Summary

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