Leafar: embora a associação da entropia à desordem seja comumente feita, ela não é muito precisa, ela
ainda gera muitas discussões [1]. Uma forma melhor de descrever a entropia é como uma medida do número de
micro estados acessíveis ao sistema. Em um gas, por exemplo, as moléculas podem ocupar um número
imensamente maior de posições possíveis do que em um cristal. Ou melhor, existe um número muito
maior de arranjos de moléculas correspondendo a um gas do que a um cristal. Daí sua entropia é maior.
É possível demonstrar facilmente, tanto no laboratório quanto no computador, que uma diminuição
local de entropia pode ocorrer espontâneamente a custa de um aumento desproporcional da
mesma no sistema como um todo. Um modelo simples disso é o chamado "congelamento entrópico":
imagine uma coleção de esferas de dois tipos se movendo e colidindo dentro de uma caixa.
Existem N1 esferas com raio R1, e N2 com raio R2, de forma que R2 > R1. Dependendo da razão entre
N1 e N2, e da razão entre os raios, vai existir uma tendência das
esferas do tipo 2 de se agregarem espontaneamente num canto da caixa! É mais fácil explicar porque
usando um desnho, mas o motivo disso é que, enquanto as esferas grandes estão "soltas", elas "roubam"
espaço das pequenas. A diminuição do número de estados de posição acessíveis às esferas grandes
é (dependendo de R2 e R1) é mais que compensado pelo aumento do número de estados de posição
acessíveis às esferas do tipo R1. Isso pode ser observado em simulações e em laboratório.
Além desse exemplo simples, existe uma imensa quantidade de sistemas ordenados que surgem espontâneamente. Em todos esses casos, a ordem surge à custa de um aumento desproporcional de
entropia no sistema como um todo. Outro exemplo: a vapor d'água na atmosfera, ao atingir uma região
com uma certa temperatura e pressão, começa a se condensar na forma de gotículas de água, que
podem ser entendidas com uma fase mais "ordenada" da água. Quando isso ocorre, existe uma liberação
de calor latente, que aquece o ar ao redor e aumenta a entropia do sistema ar + gotículas. Esse ar aquecido leva as gotículas para uma altitude maior, onde ocorre uma nova transição de fase em que as gotículas forma partículas de gelo, com mais liberação de calor latente e mais aumento de entropia. O resultado? Nuvens.
Até hoje não se encontrou nenhum sistema que não se comporte dessa forma. Daí o nome
Segunda
Lei da Termodinâmica. Não é uma hipótese, nem uma teoria. Mas uma regularidade
do Universo.
[1]
http://www.fis.ufba.br/dfg/pice/ff/ff-14.htm