080354_Aspectos Da Segunda Lei Da Termodinamica Na Vida Diaria

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Aspectos da Segunda Lei da Termodinâmica.

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  • Eu tenho apenas um minuto, N ele, apenas 6 0 seg und os,

    F oi-me for ad o, n o posso rec us -lo N o o b usq uei nem o esc olhi. M as d epend e d e mim us -lo.

    Eu d ev o sof rer se perd -lo. P restar c ontas se us -lo mal,

    A penas um min sc ulo minuto M as a eternid ad e est nele.

    A t e rmo d in mic a u ma c i n c ia n at u ral f u n d ame n t al q u e t rat a d o s d iv e r s o s as p e c t o s d a e n e r g ia, e me s mo p e s s o as s e m c o n h e c ime n t o t c n ic o t m u ma c o mp re e n s o b s ic a d a e n e r g ia e d a P r ime ira L e i d a Te rmo d in mic a, u ma v e z q u e rarame n t e e n c o n t ramo s as p e c t o s d a v id a q u e n o e n v o lv am a t ran s f e r n c ia o u t ran s f o rma o d a e n e r g ia e m d if e r e n t e s f o rmas . To d as as p e s s o as q u e e s t o f az e n d o d ie t a, p o r e x e mp lo , b as e iam s e u s e s t ilo s d e v id a n o p r in c p io d a c o n s e r v a o d a e n e r g ia. E mb o ra o s as p e c t o s d a P r ime ira L e i d a Te rmo d in mic a s e jam f ac ilme n t e c o mp re e n d id o s e ac e it o s p e la maio r ia d as p e s s o as , n o e x is t e c o n s c i n c ia p o p u lar s o b r e a S e g u n d a L e i d a Te rmo d in mic a e o s as p e c t o s d a S e g u n d a L e i n o p o d e m s e r t o t alme n t e ap r e c iad o s , n e m me s mo p e las p e s s o as c o m alg u m c o n h e c ime n t o t c n ic o . I s s o f az c o m q u e alg u n s alu n o s v e jam a S e g u n d a L e i c o mo alg o q u e t e m in t e r e s s e t e r ic o e n o c o mo u ma f e r rame n t a d e e n g e n h aria imp o r t an t e e p r t ic a. C o n s e q e n t e me n t e , o s alu n o s mo s t ram p o u c o in t e r e s s e e m u m e s t u d o d e t alh ad o d a S e g u n d a L e i d a Te rmo d in mic a. I s s o lame n t v e l, p o r q u e ac ab am t e n d o u ma v is o u n ilat e ral d a Te rmo d in mic a e p e r d e m o q u ad r o g e ral e e q u ilib rad o .

    M u it o s e v e n t o s c o mu n s q u e p as s am d e s p e r c e b id o s p o d e m s e r v ir c o mo e x c e le n t e s v e c u lo s p ara c o n c e it o s imp o r t an t e s d a t e rmo d in mic a. A s e g u ir t e n t amo s d e mo n s t rar a r e le v n c ia d o s c o n c e it o s d a S e g u n d a L e i, c o mo e x e r g ia, t rab alh o r e v e r s v e l, ir r e v e r s ib ilid ad e e a e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i e m d iv e r s o s as p e c t o s d a v id a d i r ia, u s an d o e x e mp lo s c o m o s q u ais at me s mo as p e s s o as s e m c o n h e c ime n t o t c n ic o p o d e m s e id e n t if ic ar . E s p e ramo s q u e is s o au me n t e n o s s a c o mp re e n s o e g o s t o p e la S e g u n d a L e i d a Te rmo d in mic a e n o s in c e n t iv e a u s -la c o m mais f r e q n c ia e m r e as t c n ic as e n o -t c n ic as . O le it o r c r t ic o le mb rad o d e q u e o s c o n c e it o s ap r e s e n t ad o s s o s e n s v e is e d if c e is d e q u an t if ic ar, e s o o f e r e c id o s aq u i p ara e s t imu lar o in t e r e s s e n o e s t u d o d a S e g u n d a L e i d a Te rmo d in mic a e p ara amp liar n o s s a c o mp re e n s o e g o s t o p o r e la.

    O s c o n c e it o s d a S e g u n d a L e i s o u s ad o s imp lic it ame n t e e m d iv e r s o s as p e c t o s d a v id a d i r ia. M u it as p e s s o as b e m-s u c e d id as p are c e m u t iliz ar b as t an t e e s s e s c o n c e it o s s e m n e m me s mo p e r c e b e r . E x is t e u ma c o n s c i n c ia c ad a v e z maio r d e q u e a q u alid ad e t e m u m p ap e l t o imp o r t an t e q u an t o a q u an t id ad e at me s mo n as at iv id ad e s d i rias . O s e g u in t e t e x t o ap are c e u e m u m art ig o d o R e n o G az e t t e J o u r n al e m 3 d e mar o d e 1 9 9 1 :

    O D r . H e ld s e c o n s id e ra u m s o b r e v iv e n t e d a c o n s p ira o t ic k -t o c k . H mais o u me n o s q u at r o an o s , p e r t o d o s e u an iv e r s r io d e 4 0 an o s , e le t rab alh av a at as n o v e h o ras d a n o it e , f az ia e x e r c c io s , t o mav a c o n t a d e s e u s t r s f ilh o s e s e e n v o lv ia c o m e s p o r t e s . E le d o rmia c e r c a d e q u at r o o u c in c o h o ras p o r n o it e . A g ora v ou d ormir s 2 1 :3 0 e ac ord o s 6 , ele d ec lara. Eu

  • fa o o d ob ro d o q ue c ostumav a faz er. N o prec iso faz er tud o d uas v ez es, nem ler uma c oisa tr s v ez es antes d e entend -la. E s s a d e c lara o t e m mu it a imp o r t n c ia p ara as d is c u s s e s d a S e g u n d a L e i.

    E la in d ic a q u e o p r o b le ma n o q u an t o t e mp o t e mo s (a P r ime ira L e i) , mas a e f ic i n c ia c o m a q u al u t iliz amo s e s s e t e mp o (a S e g u n d a L e i) U ma p e s s o a f az e r mais c o is as e m me n o s t e mp o n o d if e r e n t e d e u m c ar r o q u e f az mais q u il me t r o s o s c o m me n o s c o mb u s t v e l.

    E m t e rmo d in mic a, o t rab alh o r e v e r s v e l d e u m p r o c e s s o e d e f in id o c o mo o m x imo t rab alh o t il p r o d u z id o ( o u o mn imo c o n s u mo d e t rab alh o ) p ara aq u e le p r o c e s s o . E s s e e o t rab alh o t il q u e u m s is t e ma f o r n e c e r ia ( o u c o n s u miria) d u ran t e u m p r o c e s s o e n t r e d o is e s t ad o s e s p e c if ic ad o s s e aq u e le p r o c e s s o f o s s e e x e c u t ad o d e f o rma re v e r s v e l ( p e r f e it a) . A d if e r e n a e n t r e o t rab alh o r e v e r s v e l e o t rab alh o t il r e al d e v e -s e as imp e r f e i e s e c h amad a d e ir r e v e r s ib ilid ad e ( o p o t e n c ial d e t rab alh o d e s p e r d i ad o ) . N o c as o e s p e c ial d o e s t ad o f in al s e r o e s t ad o mo rt o o u o e s t ad o d a v iz in h an a, o t rab alh o r e v e r s v e l t o r n a-s e u m M ax imo e c h amad o d e e x e r g ia d o s is t e ma n o e s t ad o in ic ial. A ir r e v e r s ib ilid ad e d e u m p r o c e s s o r e v e r s v e l o u p e r f e it o e z e r o .

    A e x e r g ia d e u ma p e s s o a n a v id a d i r ia p o d e s e r v is t a c o mo o me lh o r t rab alh o q u e aq u e la p e s s o a p o d e r e aliz ar s o b as c o n d i e s mais f av o r v e is , O t rab alh o ir r e v e r s v e l n a v id a d i r ia, p o r o u t r o lad o , p o d e s e r v is t o c o mo o me lh o r t rab alh o q u e u ma p e s s o a p o d e r e aliz ar s o b alg u mas c o n d i e s e s p e c if ic ad as . E n t o , a d if e r e n a e n t r e o t rab alh o r e v e r s v e l e o t rab alh o r e al e x e c u t ad o s o b aq u e las c o n d i e s p o d e s e r v is t o c o mo a ir r e v e r s ib ilid ad e o u a e x e r g ia d e s t r u d a. N o s s is t e mas d e e n g e n h aria, t e n t amo s id e n t if ic ar as p r in c ip ais f o n t e s d e ir r e v e r s ib ilid ad e s e as min imiz amo s p ara max imiz ar o d e s e mp e n h o . N a v id a d i r ia, u ma p e s s o a d e v e f az e r e x at ame n t e is s o p ara max imiz ar s e u d e s e mp e n h o .

    A e x e r g ia d e u n ia p e s s o a e m d e t e rmin ad o mo me n t o e lu g ar p o d e s e r v is t a c o mo a q u an t id ad e m x ima d e t rab alh o q u e e la p o d e r e aliz ar n aq u e le mo me n t o e lo c al. C e r t ame n t e e d if c il q u an t if ic ar a e x e r g ia, p o r c au s a d a in t e r d e p e n d n c ia d as c ap ac id ad e s f s ic a e in t e le c t u al d e u ma p e s s o a. A c ap ac id ad e d e e x e c u t ar tare f as f s ic as e in t e le c t u ais s imu lt an e ame n t e c o mp lic a as c o is as ain d a mais . A e d u c a o e o t r e in ame n t o o b v iame n t e au me n t am a e x e r g ia d e u ma p e s s o a. O e n v e lh e c ime n t o d imin u i a e x e r g ia f s ic a. Ao c o n t r r io d a maio r ia d as c o is as me c n ic as , a e x e r g ia d o s s e r e s h u man o s d u ma f u n o d o t e mp o , e a e x e r g ia f s ic a e / o u in t e le c t u al d e u ma p e s s o a e d e s p e r d i ad a s e n o f o r u t iliz ad a n o mo me n t o e x at o . U m b arr il d e p e t r le o n o p e r d e an d a d e s u a e x e r g ia s e f o r d e ix ad o p ara d o p o r 4 0 an o s . E n t r e t an t o , u ma p e s s o a p e r d e r g ran d e p art e d e s u a e x e rg ia d u ran t e o me s mo p e r o d o s e f ic ar ap e n as s e n t ad a.

    U m f az e n d e ir o q u e t rab alh a b as t an t e , p o r e x e mp lo , p o d e u t iliz ar t o t alme n t e s u a e x e r g ia f s ic a, mas far p o u c o u s o d e s u a e x e rg ia in t e le c t u al. E s s e f az e n d e ir o , p o r e x e mp lo , p o d e r ia ap r e n d e r u m id io ma e s t ran g e ir o o u u ma c i n c ia o u v in d o alg u n s C D s e d u c ac io n ais e n q u an t o f iz e s s e s e u t rab alh o f s ic o . I s s o t amb m v ale p ara as p e s s o as q u e p as s am u m t e mp o c o n s id e r v e l d ir ig in d o u m c arr o p ara ir t rab alh ar. E s p e ra-s e q u e alg u m d ia p o s s amo s an alis ar a e x e r g ia d as p e s s o as e d e s u as at iv id ad e s . Tal an alis e in d ic ar o c amin h o p ara q u e p o s s amo s min imiz ar a d e s t r u i o d e e n e r g ia, e p ara f az e r mais e m me n o s t e mp o . O s c o mp u t ad o r e s p o d e m r e aliz ar v r ias t are f as s imu lt an e ame n t e . P o r q u e o s s e r e s h u man o s n o p o d e m f az e r o me s mo ?

  • As c r ian as n as c e m c o m d if e r e n t e s n v e is d e e x e r g ias ( t ale n t o s ) p ara d if e r e n t e s r e as F az e r t e s t e s d e ap t id o e m c r ian as p e q u e n as s imp le s me n t e u ma t e n t at iv a d e d e s c o b r ir a e x t e n s o d e s u as e x e r g ias , o u t ale n t o s , o c u lt o s . As c r ian as s o e n t o d ir e c io n ad as p ara as r e as n as q u ais t m maio r e x e r g ia. Q u an d o ad u lt as , e las t e r o mais c h an c e s d e ap r e s e n t ar n v e is maio r e s d e d e s e mp e n h o s e m e x t rap o lar s e u s limit e s s e e s t iv e r e m n at u ralme n t e aju s t ad as p ara aq u e la r e a.

    P o d e mo s v e r o n v e l d e at e n o d e u ma p e s s o a c o mo s u a e x e r g ia p ara as q u e s t e s in t e le c t u ais . Q u an d o u ma p e s s o a e s t b e m d e s c an s ad a, o n v e l d e at e n o e , p o r t an t o , a e x e r g ia in t e le c t u al, e s t n o m x imo e s u a e x e r g ia d imin u i c o m o t e mp o me d id a q u e a p e s s o a s e c an s a, c o mo ilu s t ra a F ig u ra 8 -4 5 . As d if e r e n t e s t are f as d a v id a d i r ia e x ig e m d if e r e n t e s n v e is d e e x e r g ia in t e le c t u al, e a d if e r e n a e n t r e a at e n o d is p o n v e l e a n e c e s s r ia p o d e s e r v is t a c o mo a at e n o d e s p e r d i ad a o u d e s t r u i o d a e x e r g ia. P ara min imiz ar a d e s t r u i o d a e x e r g ia, d e v e h av e r u m b o m aju s t e e n t r e o n v e l d e at e n o d is p o n v e l e o n v e l d e at e n o n e c e s s r io .

    C o n s id e r e u m alu n o b e m d e s c an s ad o q u e p lan e ja p as s ar as p r x imas q u at r o h o ras e s t u d an d o e as s is t in d o a u m f ilme d e d u as h o ras . S o b o p o n t o d e v is t a d a P r ime ira L e i, n o f az d if e r e n a a o r d e m e m q u e e s s as t are f as s o e x e c u t ad as . M as , s o b o p o n t o d e v is t a d a S e g u n d a L e i, is s o f az mu it a d if e r e n a D e s s as d u as t are f as o e s t u d o r e q u e r mais at e n o in t e le c t u al d o q u e as s is t ir u m f ilme e p o r t an t o f az s e n t id o t e rmo d in mic o e s t u d ar p r ime ir o q u an d o o n v e l d e at e n o e maio r e as s is t ir ao f ilme d e p o is q u an d o o n v e l d e at e n o e

  • me n o r c o mo mo s t ra a F ig u ra 8 -4 5 a U m alu n o q u e f az is s o ao c o n t rario d e s p e r d i a mu it o d e s u a c ap ac id ad e d e p e rman e c e r at e n t o p ara as s is t ir ao f ilme c o mo ilu s t ra a F ig u ra 8 -4 5 b e p r e c is a f ic ar in d o e v o lt an d o e n q u an t o e s t u d a p o r c o n t a d o n v e l d e at e n o in s u f ic ie n t e , f az e n d o me n o s n o me s mo t e mp o .

    E m t e rmo d in mic a a e f ic i n c ia d e P r ime ira L e i ( o u a e f ic i n c ia t rmic a) d e u ma m q u in a t rmic a e d e f in id a c o mo a raz o e n t r e o t rab alh o liq u id a e o c o n s u mo d e c alo r o u s e ja e la e a f ra o d e c alo r f o r n e c id a q u e e c o n v e r t id a e m t rab alh o lq u id o . E m g e ral, a e f ic i n c ia d e P r ime ira L e i p o d e s e r v is t a c o mo a raz o e n t r e o r e s u lt ad o d e s e jad o e o c u s t o n e c e s s r io . A e f ic i n c ia d e P r ime ira L e i n o f az r e f e r n c ia ao me lh o r d e s e mp e n h o p o s s v e l e , p o r t an t o a e s t a s o z in h a n o u ma me d id a r e alis t a d o d e s e mp e n h o p ara s u p e rar e s s a d e f ic i n c ia, d e f in i-s e a e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i q u e u ma me d id a d o d e s e mp e n h o r e al c o m re la o ao me lh o r d e s e mp e n h o p o s s v e l s o b as me s mas c o n d i e s . N as m q u in as t rmic as a e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i e d e f in id a c o mo a raz o e n t r e a e f ic i n c ia t rmic a r e al e a e f ic i n c ia t rmic a m x ima p o s s v e l ( r e v e r s v e l) s o b as me s mas c o n d i e s .

    N a v id a d i r ia a e f ic i n c ia d e P r ime ira L e i o u a p e r f o rman c e d e u ma p e s s o a p o d e s e r v is t a c o mo a r e aliz a o d aq u e la p e s s o a e m re la o ao e s f o r o ap lic ad o . A e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i d e u ma p e s s o a, p o r o u t r o lad o , p o d e s e r v is t a c o mo o d e s e mp e n h o d aq u e la p e s s o a c o m re la o ao me lh o r d e s e mp e n h o p o s s v e l s o b as c ir c u n s t n c ias .

    A f e lic id ad e e s t in t imame n t e r e lac io n ad a e f ic i n c ia d a S e g u n d a L e i. As c r ian as p r o v av e lme n t e s o o s s e r e s h u man o s mais f e liz e s p o r q u e e p o u c o o q u e p o d e m f az e r , mas e las f az e m is s o mu it o b e m c o n s id e ran d o s u as c ap ac id ad e s limit ad as O u s e ja, as c r ian as t m e f ic i n c ias d e S e g u n d a L e i mu it o altas e m s u as v id as d i r ias . O t e rmo v id a p le n a t amb m s e r e f e r e e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i. C o n s id e ra-s e q u e u ma p e s s o a t e m u ma v id a p le n a e , p o r t an t o , u ma e f ic i n c ia d e S e g u n d a L e i mu it o alt a, s e e la u t iliz o u t o d as as s u as c ap ac id ad e s at o limit e d u ran t e a v id a in t e ira.

    U ma p e s s o a c o m alg u ma d e f ic i n c ia t e m d e s e e s f o r ar mais p ara r e aliz ar aq u ilo q u e u ma p e s s o a f is ic ame n t e ap t a r e aliz a. M e s mo as s im, ap e s ar d e r e aliz ar me n o s c o m mais e s f o r o , a p e s s o a d e f ic ie n t e q u e t e m d e s e mp e n h o n o t v e l e m g e ral r e c e b e mais e lo g io s . As s im, p o d e mo s d iz e r q u e e s s a p e s s o a d e f ic ie n t e t e v e u ma e f ic i n c ia d a P r ime ira L e i b aix a ( r e aliz o u p o u c o c o m mu it o e s f o r o ) , mas u ma e f ic i n c ia d a S e g u n d a L e i mu it o alt a ( r e aliz o u o m x imo p o s s v e l d e n t r o d as c ir c u n s t n c ias ) .

    N a v id a d i r ia, a e x e r g ia t amb m p o d e s e r v is t a c o mo as o p o r t u n id ad e s q u e t e mo s e a d e s t r u i o d a e x e r g ia c o mo as o p o r t u n id ad e s d e s p e r d i ad as . O t e mp o o maio r b e m q u e p o s s u mo s , e o t e mp o d e s p e r d i ad o a o p o r t u n id ad e d e f az e r alg o t il q u e f o i d e s p e r d i ad a

    O s e x e mp lo s ap r e s e n t ad o s mo s t ram q u e d iv e r s o s p arale lo s p o d e m s e r t ra ad o s e n t r e o s c o n c e it o s s u p o s t ame n t e ab s t rat o s d a t e rmo d in mic a c o m re la o S e g u n d a L e i e a v id a c o t id ian a, e q u e o s c o n c e it o s d a S e g u n d a L e i p o d e m s e r u s ad o s n a v id a d i r ia c o m t an t a f r e q n c ia e au t o r id ad e q u an t o o s c o n c e it o s d a P r ime ira L e i. A r e la o e n t r e o s c o n c e it o s ab s t rat o s d a t e rmo d in mic a e o s e v e n t o s c o mu n s d a v id a b e n e f ic ia t an t o e n g e n h e ir o s q u an t o c ie n t is t as s o c iais : e la aju d a o s e n g e n h e ir o s a t e r e m u m q u ad r o mais c laro d aq u e le s c o n c e it o s e e n t e n d -lo s me lh o r , e p e rmit e q u e o s c ie n t is t as s o c iais u t iliz e m e s s e s c o n c e it o s p ara d e s c r e v e r e f o rmu lar me lh o r e c o m maio r p r e c is o alg u n s f e n me n o s s o c iais o u p s ic o l g ic o s . I s s o c o mo u s ar a mat e m t ic a e as c i n c ias p ara d are m s u p o r t e u ma o u t ra: o s c o n c e it o s mat e m t ic o s ab s t rat o s s o mais b e m c o mp re e n d id o s c o m e x e mp lo s d as

  • c i n c ias , e o s f e n me n o s c ie n t f ic o s s o mais b e m d e s c r it o s e f o rmu lad o s c o m a aju d a d a mat e m t ic a.

    O s arg u me n t o s ap r e s e n t ad o s aq u i t m n at u re z a e x p lo rat r ia e e s p e ra-s e q u e e le s in ic ie m alg u mas d is c u s s e s e p e s q u is as in t e r e s s an t e s q u e le v e m me lh o r c o mp re e n s o e ao me lh o r d e s e mp e n h o e m d iv e r s o s as p e c t o s d a v id a d i r ia. A S e g u n d a L e i t amb m p o d e s e r u s ad a p ara d e t e rmin ar q u an t it at iv ame n t e a f o rma mais e f e t iv a d e me lh o rar a q u alid ad e d e v id a e o d e s e mp e n h o n a v id a d i r ia, d a me s ma f o rma q u e n o mo me n t o e la u s ad a p ara me lh o rar o d e s e mp e n h o d o s s is t e mas d e e n g e n h aria.

    Te x t o e x t rad o d o liv r o : Te rmo d in mic a / Y u n u s A. e n g e l e M ic h ae l A B o le s ; - 5 e d S o P au lo M c G raw H ill 2 0 0 6