0 1022 partículas do lado direito 1022 partículas ~103000000000000000000000
microestados 1 microestado
Para N grande a diferença de
multiplicidade entre macroestados
distintos pode ser enorme!
A Origem da Irreversibilidade
Muito provável:
baixa multiplicidade alta multiplicidade Pouco provável:
alta multiplicidade baixa multiplicidade
Multiplicidade × Tempo
Um sistema de muitas partículas (quase) nunca
passa espontaneamente de um estado de alta
multiplicidade para um de baixa multiplicidade. w tempo
Entropia
S = k log W A entropia de um sistema
isolado nunca diminui. Segunda Lei da Termodinâmica: W S 1
O Epitáfio de
Boltzmann
Entropia e Desordem
Macroestados desordenados
têm alta multiplicidade. A entropia é uma medida da desordem. Macroestados ordenados
têm baixa multiplicidade. W=1 W=6
A Morte Térmica do Universo William Hogarth
(1697-1764)
Entropia e Energia
Temperatura
E E + e
S S + s Definição de
temperatura: energia entropia e s
Temperatura
O que é Temperatura?
Temperatura alta pequena variação da entropia Temperatura baixa grande variação da entropia Para a mesma mudança na energia:
Troca de Calor
Frio Quente e A entropia total aumenta quando calor
flui de um corpo quente para um frio. A entropia do corpo quente
diminui pouco. A entropia do corpo frio
aumenta muito.
A Geladeira Milagrosa
A entropia total vai diminuir!
A geladeira milagrosa
não pode ser construída. Frio Quente e
A 2a Lei da Termodinâmica (Clausius)
R. Clausius
(1822-1888) É impossível realizar um
processo cujo único efeito
seja transferir calor de um
corpo frio para um corpo
mais quente.
O Motor Milagroso
A entropia total vai diminuir!
O motor milagroso não pode ser construído. entropia
diminui entropia
não muda e T
W. Thomson
Lord Kelvin
(1824-1907) É impossível realizar um
processo cujo único efeito
seja remover calor de um
corpo e produzir uma
quantidade equivalente de
energia mecânica. A 2a Lei da Termodinâmica (Kelvin)
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