O que é alteração de entropia – Exemplo – Definição

Alteração de entropia

O SI unidade de entropia é J / K . Segundo Clausius, a entropia foi definida através da mudança na entropia S de um sistema. A mudança na entropia S, quando uma quantidade de calor Q é adicionada a ela por um processo reversível a temperatura constante, é dada por:

Aqui Q é a energia transferida como calor para ou do sistema durante o processo e T é a temperatura do sistema em Kelvins durante o processo. Se assumirmos um processo isotérmico reversível , a alteração total da entropia é dada por:

∆S = S ₂ – S ₁ = Q / T

Nesta equação, o quociente Q / T está relacionado ao aumento do distúrbio. Uma temperatura mais alta significa maior aleatoriedade de movimento. Em temperaturas mais baixas, a adição de calor Q causa um aumento fracionário substancial no movimento molecular e na aleatoriedade. Por outro lado, se a substância já estiver quente, a mesma quantidade de calor Q adiciona relativamente pouco ao maior movimento molecular.

Exemplo: alteração de entropia no gelo derretido

Calcule a variação na entropia de 1 kg de gelo a 0 ° C, quando derretida reversivelmente em água a 0 ° C.

Por se tratar de um processo isotérmico, podemos usar:

∆S = S ₂ – S ₁ = Q / T

portanto, a alteração da entropia será:

∆S = 334 [kJ] / 273,15 [K] = 1,22 [kJ / K]

onde são necessários 334 quilojoules de calor para derreter 1 kg de gelo (calor latente de fusão = 334 kJ / kg) e esse calor é transferido para o sistema a 0 ° C (273,15 K).