A morte térmica é um possível estado final do universo, no qual ele "cai" para um estado de nenhuma energia livre para sustentar movimento ou vida. Em termos físicos, ele terá alcançado entropia máxima.
Mas o que seria entropia e energia livre deve estar se perguntando o leitor, vamos tentar esclarecer da maneira mais simples possível esses conceitos, sem fazer o uso de equações matemáticas e com exemplos acessíveis.
As transformações naturais têm um sentido preferencial de ocorrência. Por exemplo, se tivermos dois corpos a temperaturas diferentes, podemos obter trabalho desse sistema a partir de uma maquina térmica. Contudo, a tendência natural do calor é fluir do corpo mais quente para o corpo mais frio, estabelecendo-se assim o equilíbrio térmico com os corpos a mesma temperatura que poderia gerar trabalho a partir do calor. Como esse sistema, constituído pelos dois corpos, não pode voltar à situação inicial de maneira espontânea o processo natural é dito irreversível.
A energia térmica é o último estágio das "energias utilizáveis", pois todas as formas de energia tendem espontânea e integralmente a se converter em energia térmica. A transformação inversa, embora possível, só ocorre em situações especiais nas maquinas térmicas, porém com baixo rendimento. Em outras palavras: A segunda lei da termodinâmica diz que nenhuma máquina térmica possui um rendimento de 100%.
Assim a segunda lei da Termodinâmica, pode ser entendida como o princípio da degradação da energia. Ou seja, a quantidade de energia “útil” do universo diminui à medida que ele evolui.
A segunda lei da termodinâmica expressa, de uma forma concisa diz que: "A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo". Mais sensivelmente, quando uma parte de um sistema fechado interage com outra parte, a energia tende a dividir-se por igual, até que o sistema alcance um equilíbrio térmico.
A grandeza entropia foi criada pelo físico alemão Rudolf Clausius (1822-1888), para caracterizar que a irreversibilidade dos processos naturais ocorre num sentido preferencial.
Clausius verificou que, embora a energia total se conserve nos processos naturais, a tendência era que se transformasse de uma forma ordenada (energia elétrica, energia mecânica etc.) para uma forma desordenada (energia térmica): a energia térmica é caracterizada pela agitação molecular. Ele fez analogias práticas, mostrando que o sentido dos fenômenos é sempre para o aumento da desordem do sistema (aumento da entropia).
Imaginemos a configuração inicial, colocamos 1000 bolinhas na parte de baixo de um recipiente e 1000 bolinhas pretas na parte de cima. Ao agitarmos o recipiente, as bolinhas se misturam. Por maior que seja o número de vezes que agitemos o sistema, muito provavelmente jamais conseguiremos a configuração inicial, ou seja, a ordem inicial.
Ordem e desordem são conceitos estatísticos. Associados a eles temos o conceito de entropia. Logo, os sistemas possuem uma propriedade intrínseca, a entropia, que se caracteriza por um aumento da desordem nos processos naturais.
A evolução do Universo, nos leva indubitavelmente a um aumento da entropia. Como vimos, isso quer dizer que à medida que o tempo passa, diminui a possibilidade de obtenção de energia útil ou trabalho de um sistema. Portanto, embora a energia total se conserve, ela está se degradando, e haverá um momento que não mais se poderá obter energia útil, pois esta estará toda na forma de calor e não haverá diferença de temperatura que permita transformação em outra forma de energia.
Esse equilíbrio térmico corresponderá à situação de entropia máxima, ou seja, morte térmica do universo, quando a energia existente estará inutilizável. Quando esse momento chegar, todos os processos físicos, químicos e biológicos terão cessado.
Contudo essa afirmação é puramente especulação filosófica até o momento, pois a maior parte do universo encontra-se ainda um tanto obscura para os cientistas. A configuração atual mais aceita no meio acadêmico é de que: o Universo é constituído de 4% matéria bariônica (prótons, nêutrons, elétrons etc), o restante esta na forma de "Matéria Escura" 23%, que é muitíssimo diferente dessa matéria que nós somos constituídos e “Energia Escura” 73%, esta responsável pela atual expansão acelerada do universo. Então, não há como se estimar a entropia, ou seja, não dá pra se fazer uma estimativa do que está acontecendo.





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