Explicamos o que é entropia, em que consiste a entropia negativa e alguns exemplos desse grau de equilíbrio de um sistema.
O que é entropia?
Em física falamos de entropia (geralmente simbolizada pela letra S) para nos referirmos ao grau de equilíbrio de um sistema termodinâmico, ou melhor, no seu nível de tendência à desordem (variação de entropia). Quando ocorre uma mudança positiva na entropia, os componentes de um sistema entram em um estado de maior desordem do que quando ocorre uma entropia negativa.
A entropia é um conceito-chave da Segunda Lei da Termodinâmica, que afirma que “a quantidade de entropia no universo tende a aumentar com o tempo”. Ou o que é igual: dado um período de tempo suficiente, os sistemas tenderão à desordem. Este potencial de desordem será maior quanto mais próximo o sistema estiver do equilíbrio. Quanto maior o equilíbrio, maior a entropia.
Também pode ser dito que a entropia é o cálculo da energia interna de um sistema que não é útil para realizar trabalho, mas que existe e se acumula em um determinado sistema. Ou seja, energia excedente e descartável.
Quando um sistema passa de um estado inicial para um secundário, num processo isotérmico (de igual temperatura), a variação da entropia (S2 –S1 ) será igual à quantidade de calor que o sistema troca com o meio ambiente, (Q1→ Q2 ), dividido pela sua temperatura. Isso é expresso de acordo com a seguinte equação:
S2 –S1 = (Q1→ Q2)/T
Isto mostra que apenas variações de entropia em um sistema podem ser calculadas e não valores absolutos. O único ponto onde a entropia é zero é o zero absoluto (0 K ou -273,16 °C).
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Entropia negativa
Entropia negativa, sintropia ou negentropia é aquela entropia que um sistema exporta ou livre para manter seus níveis de entropia baixos.
Este conceito foi desenvolvido pelo físico Erwin Schrödinger em 1943 e posteriormente adotado por vários estudiosos.
Exemplos de entropia
Alguns exemplos cotidianos de entropia são:
- A quebra de um prato. Se entendermos a placa como um sistema ordenado e equilibrado, com elevado potencial entrópico, veremos que a sua fragmentação em pedaços é um evento natural, temporário, que não acontece espontaneamente no sentido oposto.
- Decaimento radioativo. Este processo, também irreversível, faz com que átomos instáveis e com alta carga entrópica se tornem mais estáveis (elementos mutáveis). Para isso, liberam grandes quantidades de energia, que é o que chamamos de radiação.
- O fim do universo. A física contemporânea alertou sobre uma teoria do fim do universo, chamada “morte térmica”, que sustenta que a entropia no universo atingirá em algum ponto o equilíbrio, um ponto de entropia máxima na cessação do movimento e das transferências de calor, com o qual não haverá mais evolução ou mudança de qualquer tipo.