i)
O
\Delta G
é sempre negativo em um processo irreversível? Qual o motivo?
O
\Delta G
é sempre negativo em um processo irreversível? Qual o motivo?
Passo 1
O enunciado pergunta se
é sempre negativo em um processo irreversível e pede o motivo. O conteúdo aqui é Termodinâmica—mais especificamente o critério de espontaneidade a pressão e temperatura constantes—e vamos usar a definição de energia livre de Gibbs e a Segunda Lei da Termodinâmica.
Passo 2
A energia livre de Gibbs de um sistema varia segundo
onde
é a variação de entalpia,
a temperatura absoluta e
a variação de entropia do sistema. A Segunda Lei diz que, para todo processo espontâneo (irreversível), a entropia do universo aumenta:
Passo 3
Em condições de
e
constantes, pode-se mostrar que
Como
e para processo irreversível espontâneo
, concluímos que
Resposta
Sim. Em um processo irreversível espontâneo a entropia do universo cresce (
) e, como
com
, temos sempre
.