TERMODINÂMICA

A **Termodinâmica** é a parte da [|Física] que estuda os fenómenos relacionados com [|trabalho], [|energia], [|calor] e [|entropia], e as leis que governam os processos de conversão de energia. Apesar de todos nós termos um sentimento do que é energia, é muito difícil elaborar uma definição precisa para ela. Energia pode ser vista como a capacidade de realizar um trabalho ou a capacidade de realizar mudanças nos sistemas. É bastante conhecido o fato de que uma substância é constituída de um conjunto de partículas denominadas de moléculas. As propriedades de uma substância dependem, naturalmente, do comportamento destas partículas. A partir de uma visão macroscópica para o estudo do sistema, que não requer o conhecimento do comportamento individual destas partículas, desenvolveu-se a chamada [|termodinâmica clássica]. Ela permite abordar de uma maneira fácil e directa a solução de nossos problemas. Uma abordagem mais elaborada, baseada no comportamento médio de grandes grupos de partículas, é chamada de [|termodinâmica estatística]. Sempre que uma ou mais propriedades de um sistema varia, diz-se que ocorreu uma mudança de [|estado]. O caminho através de sucessivos estados pelo qual passa o sistema é definido como processo. Um processo de quase-equilíbrio é aquele em que o desvio do [|equilíbrio termodinâmico] é infinitesimal, e todos os estados pelo qual o sistema passa pode ser considerado como estados de equilíbrio. Muitos processos reais podem ser aproximados com precisão pelo processo de quase-equilíbrio. Por outro lado, se um processo evolui muito rapidamente e o sistema não esteve em equilíbrio durante nenhum instante durante a mudança de estado, este é um processo de não-equilíbrio. Na termodinâmica clássica a descrição destes processos fica limitada ao que havia antes e depois de restabelecido o equilíbrio, sendo esta incapaz de especificar os estados intermediários pelo qual passou o sistema. Uma abordagem mais eficiente destes processos é feita através da [|termodinâmica do não equilíbrio]. Apesar da antiga convivência do ser humano com manifestações de calor e outras formas de energia, a termodinâmica não emergiu como uma ciência até cerca de [|1700] quando as primeiras tentativas para construir uma máquina a vapor foram feitas na Inglaterra por [|Thomas Savery] e [|Thomas Newcomen]. Estas máquinas eram muito lentas e ineficientes, mas eles abriram o caminho para o desenvolvimento de uma nova ciência. O termo //termodinâmica// foi primeiramente utilizado numa publicação de [|Lorde Kelvin] em [|1849]. O primeiro texto de termodinâmica foi escrito em [|1859] por [|William Rankine], um professor da [|Universidade de Glasgow] na [|Escócia]. O grande progresso da termodinâmica ocorreu no início dos [|anos de 1900], quando foram expurgadas teorias erróneas, transformando-se numa ciência madura. A termodinâmica permite determinar a direcção na qual vários processos físicos e químicos irão ocorrer. Também permite determinar as relações entre as diversas propriedades de uma substância. Contudo ela não trabalha com modelos da microestrutura da substância, e não é capaz de fornecer detalhes dela, mas uma vez que alguns dados sejam conhecidos, através do método da termodinâmica clássica, outras propriedades podem ser determinadas. É baseada em leis estabelecidas experimentalmente:
 * A [|Lei Zero da Termodinâmica] determina que, quando dois corpos têm igualdade de temperatura com um terceiro corpo, eles têm igualdade de temperatura entre si. Esta lei é a base para a medição de temperatura.
 * [|Primeira Lei da Termodinâmica] fornece o aspecto quantitativo de processos de conversão de energia. É o princípio da conservação da energia, agora familiar, : "A energia do Universo é constante".
 * A [|Segunda Lei da Termodinâmica] determina o aspecto qualitativo de processos em sistemas físicos, isto é, os processos ocorrem numa certa direcção mas não podem ocorrer na direcção oposta. Enunciada por Clausius da seguinte maneira: "A entropia do Universo tende a um máximo".
 * A [|Terceira Lei da Termodinâmica] estabelece um ponto de referência absoluto para a determinação da [|entropia], representado pelo estado derradeiro de ordem molecular máxima e mínima energia. Enunciada como "A entropia de uma substância cristalina pura na temperatura zero absoluto é zero".
 * É extremamente útil na análise termodinâmica das reacções químicas, como a combustão, por exemplo.