Curso de termodinâmica/Variação de entropia durante processos irreversíveis
Term. estatística. | Segunda lei | Proc. reversíveis | Evolução espontânea | Proc. irreversíveis | Ciclo de Carnot |
.
Com exceção das reações no equilíbrio, as reações químicas são , em geral, processos irreversíveis. Como se calcula a variação de entropia de uma reação? Não podemos utilizar, como em termoquímica, as reações de formação padrões, visto que, no contrário de, não podemos medir diretamente para nenhuma reação química ( é diferente de QP/T). Utilizaremos a entropia absoluta dos corpos puros à temperatura considerada, ST:
Calculamos ST por meio das entalpias associadas às transições de fases e das capacidades caloríficas em função da temperatura. Para um gás, por exemplo:
Entropia dos corpos puros a Ø k. Terceira lei da termodinâmica
É possível, por meio das capacidades caloríficas dos reagentes e dos produtos de extrapolar a baixa temperatura as entropias de numerosas reações químicas ou transições de fase. Na maioria dos casos, a extrapolação a 0 K fornece valores muito pequenos, próximos de zero. Este indica que, no zero absoluto, as entropias dos reagentes e dos produtos são iguais. Em outros termos, a maioria dos corpos puros tem , a 0 K , a mesma entropia. A entropia é uma medição da desordem molecular. Estes corpos puros não podem ter a 0 K o mesmo grau de ordem sendo quimicamente diferente a menos de ser perfeitamente ordenados e então possuir todos uma entropia nula (em efeito, num sistema perfeitamente ordenado, existe só uma maneira de distribuir as moléculas). Este resultado constitui a terceira lei da termodinâmica:
De uma outra maneira que para S, podemos expressar a entalpia absoluta de um corpo puro, H_T, por: