Termodidática-2 - Ufrgs

Termodinâmica para processos da pirometalurgiaN.C Heck – NTCm / UFRGS18150 Reversibilidade eirreversibilidadeReversibilidade e irreversibilidade em processosA reversibilidade ou a irreversibilidade desta classe de fenômenos pode serperfeitamente estudada com o uso de um cilindro e pistão com paredes diatérmicas, cheio deum gás ideal, sendo submetido a uma expansão isotérmica.O cilindro parte de um estado (V 1 , P 1 , T 1 ) e expande isotermicamente até o estado (V 2 ,P 2 , T 1 ).A variação da entropia entre estes dois estados, ∆S, tem o seu valor conhecido.Se a expansão é do tipo reversível,qrev.∆ S = .TUma expansão reversível acontece quando há tempo para que a troca de calor entre avizinhança e o sistema seja exatamente igual àquela prevista pelas equações do processo deexpansão isotérmico. Se a expansão é ‘súbita’ a quantia de calor é menor.Esta nova quantia – como é obvio – não pode ser utilizada para a determinação davariação da entropia do sistema, uma vez que o seu valor é único, função apenas dos estadosinicial e final.Ela, no entanto, permite a determinação da variação da entropia da vizinhança (noteque o sinal do calor, dado com referência na vizinhança, é contrário ao do sistema). Como ocalor do processo irreversível é menor do que o calor do processo reversível, estas variaçõesde entropia são diferentes.Contabilizando-se a variação da entropia do universo, ∆S U 1 , como:∆ S = ∆S+ ∆S,USVpercebe-se que, se o processo for reversível, a variação da entropia do universo será igual azero; no caso contrário, será maior do que zero.Esta descoberta foi a primeira informação concreta que se teve a respeito dosprocessos irreversíveis. Dela se deduz que os processos irreversíveis aumentam a entropia douniverso.1 Chamada, às vezes, inapropriadamente, de variação de entropia irreversível, ∆S irr.