Descubra o que é entropia

iw_inundaweb
por iw_inundaweb 12 abr

Você já ouviu falar na expressão Entropia? Apesar de parecer um assunto complexo, tentamos explicar de uma maneira bem simplificada!

Aproveite a leitura!

O que é entropia?

A “entropia” como conceito geral é uma medida da desordem num sistema. Esse princípio estabelece que qualquer processo leva a uma entropia constante ou maior do universo. Pode ser entendido em termo de probabilidade. Ela, a entropia sempre aumenta, porque uma grande quantidade de desordem é, por definição, mais provável do que se o sistema for ordenado.

Um exemplo prático da entropia na termodinâmica é o derretimento de um cubo de gelo. Nesse processo físico, a desordem das moléculas aumenta espontaneamente, fazendo com que a água passe do estado sólido para o líquido.

Em um cubo de gelo a água está em estado sólido e suas moléculas estão organizadas em um sistema mais rígido. Já quando o cubo de gelo derrete e a água passa para o estado líquido, as moléculas ficam com mais espaço para se movimentar. E assim aumenta a sua entropia.

Agora, vamos supor que você pegue essa água e ferva. A entropia vai aumentar ainda mais no processo de fervura e evaporação.

Se a entropia diminui quando a água esfria ou congela, como a entropia no universo só aumenta?

A entropia pode diminuir em algum lugar, desde que ela aumente em outro lugar pelo menos de intensidade igual ou maior. A entropia de um sistema diminui somente quando ele interage com outro sistema, este tendo sua entropia aumentada no processo. Portando a entropia não viola a segunda lei da termodinâmica, pois por outro lado alguma coisa sofreu aumento de energia. Para congelar a água você precisa gerar mais energia para que um refrigerador retire o calor da água, congelando-a

Sendo assim a entropia total do universo sempre aumenta.

Por que é importante saber sobre entropia?

Mas afinal, por que saber sobre a entropia? Como esse tipo de conhecimento pode ser útil?

Estudar esse conceito pode nos ajudar a entender o clima da Terra. O ecossistema

terrestre funciona como uma central produtora de entropia. Importa energia solar e exporta a mesma quantidade de energia, de origem terrestre, mas com maior entropia, como você verá a seguir.

Na prática, quando a radiação solar atinge a Atmosfera, observam-se várias transformações de energia que conduzem ao aumento de entropia.

Vejamos os processos que ocorrem no interior do ecossistema terrestre e que geram entropia.

Processos geradores de entropia na Terra

Gelo, água e vapor

O fato de a Terra possuir uma atmosfera que permite que água esteja presente em seus três estados físicos, por si só é decisivo para a geração da entropia. Na Atmosfera, as massas de ar mais quentes tendem a subir e ir para as regiões mais frias, enquanto que as massas de ar mais frias tendem a se moverem para as regiões do Globo mais quentes.

Estes processos resultam movimentações de massas de ar, donde resulta um aumento considerável da Atmosfera, ainda que localmente se possam verificar algumas diminuições.

Energia potencial

Na região equatorial, a energia recebida é maior que a energia emitida, enquanto que nas regiões polares a situação é inversa.

Deste modo, estabelecem-se diferenças de temperatura e de densidade do ar, que conduzem a uma distribuição não uniforme de energia potencial que, assim, fica disponível para se transformar na energia cinética das circulações gerais planetárias.

A energia cinética

Ela está sujeita a uma dissipação constante, devido ao atrito junto a superfície, Estas transformações, que são irreversíveis, sucedem-se numa cascata progressiva de degradação até ir aparecer, a escala molecular, sob a forma de calor e, portanto, com um aumento sucessivo de entropia.

Fenômenos naturalmente irreversíveis

Como foi explicado até aqui, a entropia só aumenta com os fenômenos naturais do sistema climático, portanto são naturalmente irreversíveis.

Por exemplo, os movimentos turbulentos da camada terrestre; a circulação geral da Atmosfera onde uma nuvem não pode voltar a ser a mesma após uma chuva; os rios não correm para trás da foz para a nascente; a erosão das margens de rios das orlas marítimas,

onde uma pedra ou areia não volta para o mesmo lugar; etc.

Todos estes processos naturais estão associados, portanto, uma geração de entropia. E a um aumento de entropia de um sistema corresponde um decréscimo, ou uma diminuição, da energia disponível e uma evolução que tende para um estado de maior desordem.

Resumidamente, o Primeiro Princípio Fundamental da Termodinâmica afirma que a energia do Universo é constante, e que não pode ser criada nem destruída, apenas transformada. O Segundo Princípio, o da Entropia, determina que nos processos naturais, a energia só pode variar em uma única direção da forma de energia mais utilizável para uma forma de energia menos utilizável, portanto, mais degradada.

Agora que você sabe o que é entropia, entendeu porque o assunto de climatologia é tão complexo e tão importante para entender as mudanças naturais da Terra? Deixe sua opinião, comente abaixo!

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