Segunda lei da termodinâmica foi o tema de mais uma edição do Física para Curiosos

Auditório cheio para a palestra do professor do Instituto de Física, Alex Antonelli.
Auditório cheio, como de costume no evento Física para Curiosos, durante a palestra do professor Alex Antonelli

Na sexta-feira (11), aconteceu mais uma palestra do projeto Física para Curiosos. Evento mensal promovido pelo Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), da Unicamp, o tema dessa edição foi “Segunda Lei da Termodinâmica: Motores, Demônios e Buracos Negros”. O professor responsável pela explanação foi Alex Antonelli. 

Antonelli traçou um histórico das contribuições de físicos na formulação da primeira e da segunda lei da termodinâmica. Na sequência, abordou a principal grandeza derivada da segunda lei: a entropia, explicando que ela diz respeito à disposição de moléculas em um material ou sistema. “Um vidro, por exemplo, formado com átomos de zircônio, cobre e alumínio, tem muitas maneiras de se configurar, e isso é a entropia”, afirmou, também apontando que ela sempre depende das variáveis relacionadas.

A abordagem de Antonelli focou-se também na entropia relacionada à Teoria da Informação, tomando os aportes de Claude Shannon. A relação entre os buracos negros e o demônio de Maxwell com a segunda lei da termodinâmica também foram apontadas na exposição.

Professor Alex Antonelli
"Ela está presente na nossa vida o tempo todo", diz o professor Alex Antonelli, sobre a termodinâmica

Antes do evento, o professor do IFGW explicou rapidamente alguns dos tópicos envolvidos na palestra e falou sobre a importância do Física para Curiosos. Confira:

O que é a termodinâmica?

É um das várias áreas que compõem a física e ela trata principalmente da questão da transferência de calor, utilização de calor, realização de trabalho. Ela está presente na nossa vida o tempo todo. Quando você liga seu carro, é termodinâmica. Quando você abre a geladeira e ela está gelada, é termodinâmica. Ela é uma das mais fundamentais partes da física e vai tanto do cotidiano até a coisa mais complicada e complexa que você pode imaginar, como são essas questões dos buracos negros e da cosmologia.

Em relação à segunda lei, que é o tema de hoje, o que ela fala?

A termodinâmica tem quatro leis. A primeira lei é a conservação de energia. Por exemplo, você não consegue fazer um carro andar sem gasolina, você precisa fornecer energia para ele andar. A segunda lei diz o seguinte: todo calor que é gerado, por exemplo pela queima de combustível, você não consegue usar totalmente, sempre uma parte vai ser jogada fora. Então há uma limitação. Você não consegue fazer esfriar sua geladeira se não tiver um motor que fique funcionando para fazer aqui. Espontaneamente, o calor não vai passar de um corpo mais frio para um corpo mais quente. 

E os demônios e buracos negros?

Sobre os demônios, tem um físico escocês chamado Maxwell, que propôs que se existisse um demônio que pudesse seguir todas as moléculas de um gás, ele poderia violar essa lei. Então foi criado o demônio de Maxwell. Então eu vou discutir por que [o demônio] poderia violar, o que seria a violação dessa segunda lei. Violar quer dizer ir contra essa lei. Já os buracos negros vieram com a relatividade do Einstein, quando foram aventados pela primeira vez, e continuam sendo um mistério muito grande e eles têm muito a ver com a segunda lei da termodinâmica também. Em linhas gerais é isso.

Qual a importância do evento Física para Curiosos?

A ideia é a divulgação. É tentar divulgar, na medida do possível, para um público mais amplo, essas ideias. Acho que no momento que a gente está vivendo é importante tentar atingir um público para poder divulgar ciência, o que a gente faz. Essa é a ideia: divulgação científica. 

 

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Alex Antonelli
Alex Antonelli