Explicamos o que é entropia, em que consiste a entropia negativa e alguns exemplos desse grau de equilíbrio em um sistema.
O que é entropia?
Na física falamos de entropia (normalmente simbolizada pela letra S) para nos referirmos ao grau de equilíbrio de um sistema termodinâmico, ou melhor, ao seu nível de tendência à desordem (variação da entropia). Quando ocorre uma variação de entropia positiva, os componentes de um sistema entram em um estado de maior desordem do que quando ocorre uma entropia negativa.
A entropia é um conceito-chave para a Segunda Lei da Termodinâmica, que afirma que “a quantidade de entropia no universo tende a aumentar com o tempo”. Ou o que é o mesmo: dado um período de tempo suficiente, os sistemas tenderão à desordem. Esse potencial de desordem será maior à medida que o sistema estiver mais próximo do equilíbrio. Quanto maior o equilíbrio, maior a entropia.
Pode-se dizer também que a entropia é o cálculo da energia interna de um sistema que não é útil para realizar trabalho, mas que existe e se acumula em um determinado sistema. Ou seja, energia excedente e descartável.
Quando um sistema passa de um estado inicial para um secundário, em um processo isotérmico (de mesma temperatura), a variação de entropia (S2 – S1 ) será igual à quantidade de calor que o sistema troca com o ambiente ,(Q1→ Q2 ), dividido pela sua temperatura. Isso é expresso de acordo com a seguinte equação:
S2 – S1 = (Q1→ Q2)/T
Isso mostra que apenas mudanças de entropia em um sistema podem ser calculadas e não valores absolutos. O único ponto onde a entropia é zero é o zero absoluto (0 K ou -273,16 °C).
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entropia negativa
Entropia negativa, sintropia ou neguentropia é aquela entropia que um sistema exporta ou lançamentos para manter seus níveis de entropia baixos.
Este conceito foi desenvolvido pelo físico Erwin Schrödinger em 1943 e posteriormente adotado por vários estudiosos.
Exemplos de Entropia
Alguns exemplos cotidianos de entropia são:
- A quebra de um prato. Se entendermos a placa como um sistema ordenado e equilibrado, com alto potencial entrópico, veremos que sua fragmentação em pedaços é um evento natural, temporário, que não ocorre espontaneamente na direção oposta.
- Decaimento radioativo. Esse processo, também irreversível, faz com que átomos instáveis com alta carga entrópica se tornem mais estáveis (elementos mutáveis). Para fazer isso, eles liberam grandes quantidades de energia, que é o que chamamos de radiação.
- O fim do universo. A física contemporânea alertou sobre uma teoria do fim do universo, chamada de “morte térmica”, que sustenta que a entropia no universo acabará por atingir o equilíbrio, um ponto de entropia máxima na cessação do movimento e das transferências de calor, com o qual haverá não haverá mais evolução ou mudança de qualquer tipo.