Figura 1 - Uma xícara de café não cará mais quente numa sala fria
Uma xícara de café quente (Fig.1) irá se esfriar numa sala fria. Esse processo obdece à primeira lei, pois a quantidade de energia perdida pelo café é igual à quantidade ganha pelo ar do ambiente. No entanto, mesmo não sendo lógico, o processo inverso (i.e., o café ficando mais quente nesta sala) não viola a primeira lei, pois a quantidade de energia perdida pelo ar seria igual à quantidade ganha pelo ar.
Ou seja, não há uma passagem espontânea de calor de um corpo frio para um corpo quente, o que sempre ocorre é o inverso, passagem espontânea de calor de um corpo quente para um corpo frio. Os processos ocorrem numa direção e não na direção oposta e a primeira lei não faz restrições à direção de um processo, mas isto não signi ca que o processo não possa ocorrer.
Ou seja, não há uma passagem espontânea de calor de um corpo frio para um corpo quente, o que sempre ocorre é o inverso, passagem espontânea de calor de um corpo quente para um corpo frio. Os processos ocorrem numa direção e não na direção oposta e a primeira lei não faz restrições à direção de um processo, mas isto não significa que o processo não possa ocorrer.
A introdução da segunda lei da termonâmica resolve esta inadequação da ocorrência de processos termodinâmicos. Pois, enquanto a primeira lei da termodinâmica estabelece a conservação de energia em qualquer transformação, a segunda lei estabelece condições para que as transformações termodinâmicas possam ocorrer.
Foram essas situações que deram origem a segunda lei da termodinâmica. Existem vários enunciados da segunda lei que serão discutidos adiante em conjunto com dispositivos de engenharia que operam em ciclos (Fig.2). Por enquanto, vamos entender que a segunda lei da termodinâmica expressa que "a quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo".
Figura 2 - máquinas térmicas e a segunda lei
Em outras palavras, quando uma parte de um sistema fechado interage com outra parte, a energia tende a dividir-se por igual, até que o sistema alcance um equilíbrio térmico. O calor ui espontaneamente de um corpo quente para um corpo frio, o inverso só ocorre com a realização de trabalho e não é possível transformar todo o calor retirado da fonte quente em trabalho.
Sumário geral
Sumário do capítulo Segunda Lei da Termodinâmica
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