Leis da Termodinâmica

Leis da Termodinâmica

A termodinâmica é baseada em leis estabelecidas experimentalmente:

• A Lei Zero da Termodinâmica ^{[Ref. 3][Ref. 12]} determina que, quando dois sistemas em equilíbrio termodinâmico têm igualdade de temperatura com um terceiro sistema também em equilíbrio, eles têm igualdade de temperatura entre si. Esta lei é a base empírica para a medição de temperatura. Ela também estabelece o que vem a ser um sistema em equilíbrio termodinâmico: dado tempo suficiente, um sistema isolado atingirá um estado final - o estado de equilíbrio termodinâmico - onde nenhuma transformação macroscópica será doravante observada, caracterizando-se este por uma homogeneidade das grandezas termodinâmicas ao longo de todo o sistema (temperatura, pressão, volumes parciais ... constantes).
• A Primeira Lei da Termodinâmica ^{[Ref. 3][Ref. 12]} fornece o aspecto quantitativo de processos de conversão de energia. É o princípio da conservação da energia e da conservação da massa, agora familiar, : "A energia do Universo, sistema mais vizinhança, é constante".
• A Segunda Lei da Termodinâmica ^{[Ref. 3][Ref. 12]} determina de forma quantitativa a viabilidade de processos em sistemas físicos no que se refere à possibilidade de troca de energia e à ocorrência ou não destes processos na natureza. Afirma que há processos que ocorrem numa certa direção mas não podem ocorrer na direção oposta. Foi enunciada por Clausius da seguinte maneira: "A entropia do Universo, [sistema mais vizinhança], tende a um máximo": somente processos que levem a um aumento, ou quando muito à manutenção, da entropia total do sistema mais vizinhança são observados na natureza. Em sistemas isolados, transformações que impliquem uma diminuição em sua entropia jamais ocorrerão.
• A Terceira Lei da Termodinâmica ^{[Ref. 3][Ref. 12]} estabelece um ponto de referência absoluto para a determinação da entropia, representado pelo estado derradeiro de ordem molecular máxima e mínima energia. Enunciada como "A entropia de uma substância cristalina pura na temperatura zero absoluto é zero".

Existem várias versões humorísticas destas leis. Uma delas, atribuída ao escritor e cientista inglês Charles Percy Snow ^{[Ref. 13]}, é a seguinte:

• Zero: Você tem que entrar no jogo
• Um: Você não consegue ganhar
• Dois: Você não consegue empatar
• Três: Você não consegue parar de jogar

Notas

1. ↑ A noção de partícula não precisa estar necessariamente associada à noção de átomo ou molécula apenas. Em certos casos, como no "gás de férmions", esta pode referir-se apenas aos elétrons (ou outro férmion qualquer). Em outros, pode representar íons,coacervados, e até mesmo estruturas "fundamentais" maiores...
2. ↑ Embora geralmente não sejam abordados em cursos médios, encontram-se também sob domínio da termodinâmica os casos onde verifica-se não apenas transferência de energia como também de matéria entre os sistemas, sendo geralmente abordados em cursos superiores.
3. ↑ Dado o mesmo sistema, ou seja, uma fronteira incólume, não há como variar-se apenas uma delas mantendo-se todas as outras inalteradas. A variação em uma implica variação em pelo mais uma das outras grandezas termodinâmicas associadas ao sistema.
4. ↑ Duas boas referências para compreensão das principais ideias e princípios associados à termodinâmica são respectivamente em língua portuguesa e inglesa os livros "Termodinâmica, Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística" e "Thermodynamics and an Introduction to Thermosthatics". Maiores detalhes, consulte a seção Referências.Leandra e Joyncle