A primeira lei da
termodinâmica afirma que a quantidade total de energia é constante, mas nada
diz a respeito das transformações que a energia pode sofrer. A experiência
cotidiana nos mostra que algumas transformações da energia acontecem em ambos
os sentidos e outras transformações ocorrem preferencialmente em um sentido.
Pense novamente no
comportamento de uma xícara de café. O café tende a esfriar, até atingir a
temperatura ambiente, dissipando calor para o ambiente, mas jamais esquenta
espontaneamente absorvendo calor do ambiente aumentando sua temperatura inicial.
Nos dois caso a energia é conservada, mas o primeiro caso é observado com
frequência, enquanto o segundo, não.
Vejamos outro exemplo.
Você sabe que a gasolina é queimada no motor do seu carro e libera calor e
gases que fazem o carro se mover. Entretanto, o calor e os gases jamais se combinam
para formar gasolina. Mais uma vez, os dois processos são permitidos pela
primeira lei da termodinâmica, mas a natureza parece preferir somente alguns
tipos de transferência de energia.
Para compreendermos essas
transferências de energia que ocorrem na natureza devemos retomar os
significados de processos reversíveis e irreversíveis. Um processo reversível é aquele que ocorre nos dois sentidos de modo que, no sentido inverso passa pelos mesmos estados intermediários de equilíbrio retornando ao mesmo estado inicial nas mesmas condições iniciais. Um processo que não satisfaça a essas
exigências é irreversível. Uma
xícara cai no chão e se parte em mil pedaços. Tintas de duas cores se misturam
para formar uma terceira cor. Todas as formas de vida envelhecem. É evidente
que existem restrições para a conversão de energia. Como a primeira lei da
termodinâmica não explica estas restrições, a Segunda Lei da Termodinâmica
evidencia essa tendência preferencial para as transformações de energia.
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