Se um processo exotérmico for espontâneo, qual será a contribuição da entropia? (descreva a contribuição entrópica).

Passo 1

Beleza, vamos por partes. O enunciado pergunta: “Se um processo exotérmico for espontâneo, qual será a contribuição da entropia? (descreva a contribuição entrópica).”
Conteúdo: Termodinâmica – entalpia (ΔH), entropia (ΔS), energia livre de Gibbs (ΔG) e espontaneidade.
O que vamos precisar:
  • A definição de espontaneidade via ΔG = ΔH – T·ΔS
  • A relação entre entropia do sistema e do ambiente (universo)

Passo 2

Primeiro, lembra que a espontaneidade de um processo é dada por:
De
e que para ser espontâneo precisamos de . Aqui:
  • é a entalpia do sistema
  • é a entropia do sistema
  • é a temperatura (em Kelvin)

Passo 3

Agora, o processo é exotérmico, ou seja . Isso já dá uma “força” para ficar negativo. Mas tem o termo que também “puxa” para cima ou para baixo, dependendo do sinal de .
  • Se , então e fica ainda mais negativo: a entropia ajuda na espontaneidade.
  • Se , então e fica menos negativo: a entropia do sistema “puxa” contra a espontaneidade, mas o exergia (entalpia liberada) pode compensar e manter .

Passo 4

Mas cuidado: quem manda na segunda lei não é só a entropia do sistema e sim a entropia do universo (sistema + ambiente). Quando o sistema libera calor De para o ambiente:
De
Como , isso faz . A entropia total do universo é
Num processo espontâneo a gente sempre tem .

Passo 5

Resumindo a “contribuição entrópica”:
  • A entropia do sistema pode aumentar ( ) ajudando a espontaneidade, ou diminuir ( ) atrapalhando, mas não necessariamente inviabilizando o processo, pois a entalpia negativa pode compensar.
  • A entropia do ambiente sempre aumenta no exotérmico ( ).
  • O que conta mesmo é .

Resposta

Em um processo exotérmico espontâneo, a entropia do ambiente aumenta ( ), garantindo que a entropia total do universo seja positiva. A entropia do sistema pode subir (fortalecendo a espontaneidade) ou cair (sendo compensada pela entalpia liberada), mas o aumento global de entropia ( ) é o que realmente torna o processo espontâneo.

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