segunda-feira, 17 de abril de 2017

Termodinâmica e vida

Uma questão fundamental na biofísica é o problema:

VIDA x VIOLAÇÃO DA 2a LEI DA TERMODINÂMICA.
A partir dos textos e vídeos abaixo (e outras pesquisas também!!), discuta porque o demônio de Maxwell não é necessário para a estruturação de sistemas organizados, tal qual os seres vivos.

Textos:
 http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/4218/n/termodinamica_e_vid
 http://www.scielo.br/pdf/asoc/v11n1/02.pdf

Vídeos

66 comentários:

  1. Ana Olívia Martins Laurentino

    A segunda lei da Termodiânica discorre sobre a entropia. A entropia pode ser definida como uma tendência natural a desordem, sendo que, quanto maior a entropia menor é a energia. Segundo esta lei, a grosso modo, a entropia de um sistema nunca pode ser diminuída. O experimento mental de Maxwell que ficou conhecido como o "Demônio de Maxwell" contradiz esta lei. De acordo com este experimento em um sistema com moléculas que vibram em velocidades diferentes (gerando calor e frio)a entropia seria capaz de ser diminuída se houvesse uma divisão entre o sistema e um ser (demônio) tivesse a capacidade de permitir que as moléculas de calor passassem para um lado e as de frio para o outro diminuindo, desta forma, a entropia. Porém, esta teoria não se aplica a sistemas organizados como uma célula, por exemplo, porque em seus processos celulares mesmo que a entropia seja diminuída no interior de uma organela ela necessita ser aumentada no exterior para que a energia não seja perdida, e sim, transformada. Deste modo, a entropia num todo não ficaria diminuída na célula e estaria de acordo com a Segunda lei da Termodinâmica.

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  3. O demônio de Maxwell foi uma imaginação do físico James Clerk Maxwell,ele dizia que um ser inteligente controlava a entrada e a saída das partículas, como fosse uma caixa dividida no meio com uma porta que o "demônio" abria e fechava .
    Mas os materiais biológicos possuem um sistema aberto com condições de não-equilíbrio trocam matéria e energia com seu meio ambiente , ou seja ,os seres vivos não obedecem a termodinâmica clássica (equilíbrio).
    Se existisse um ser inteligente dentro do sistema controlando as partículas que saem e entram de um compartimento para outro , ele poderia abrir a porta só para as partículas mais rápidas entrarem.
    Os seres que obedecem a termodinâmica clássica morre rápido, eles evitam isso ao longo do tempo, bebendo,comendo e respirando.


    Thamires Oliveira Magalhães

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  4. A termodinâmica clássica (atual) refere-se a sistemas fechados em condições de equilíbrio, diferente de materiais biológicos, que constituem sistemas abertos em condições de não-equilíbrio. Logo, tais estudos não “caminham” juntos ou normalmente não poderão ser usados uns nos outros.
    Para Schrodinger os sistemas vivos tendem para estados de maior ordem, ou seja, de menor entropia. Culmino então, que a tendência dos sistemas de termodinâmica clássica é a morte rápida quando a energia for mínima e a entropia máxima. O sistema do ser vivo não vem a óbito em função do metabolismo (como trocas) logo, extraímos entropia negativa do meio ambiente, regulando assim nossa entropia interna de não se aproximar do máximo.
    Conclui-se então que o paradoxo do “demônio de Maxwell” só faria sentido se o “demônio” soubesse a temperatura e comportamento exato de todas as moléculas funcionais dos seres vivos, ou seja, para-lás para analisar, o qual seria impossível. Sem o experimento idealizado por Maxwell nunca haveriam existido as teorias de informação, logo não avançaria em nada o ramo tecnológico e dificilmente evoluiriam questionamentos de teorias futuras.
    Por: Rafael A. Policarpo

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  5. A teoria do "Demônio" feita por Maxwell, refere-se que existe um ser racional controlando passagens de partículas em uma caixa dividida no seu meio, essas partículas são divididas em dois(2) tipos, com Antropia alta e Antropia baixa. Descordando da Segunda(2º) Lei de Termodinâmica que diz o grau da desordem sempre aumenta, essa desordem referida é a Antropia começando numa ordem baixa e passando para uma desordem alta. Exemplo: Edifícios antigos e seres vivos em decomposição(Morto). Ai surgi o problema a célula dos seres vivos, são organizadas com cada compartimento abrigando moléculas e reações químicas, e não para por ai, os seres vivos não só mantem a ordem como também a criam. Exemplo: Desenvolvimento embrionário. Mais será que a vida é uma exceção? Será que ela desmancha a Segunda(2º) Lei? Isso é impossível, quando a célula produz aminoácidos para fazer proteína ela diminui o nível de Antropia usando a glicose(C6H1206) liberando gás carbônico(CO2) aumentando esse nível de Antropia do lado de fora,liberando calor. Mas é possível fazer surgir calor assim? Sim, devido a Primeira Lei(1) da Termodinâmica refere-se que uma energia pode ser convertida em outra energia. Portanto a vida não é uma exceção! Ela obedece a todas as leis da Química, Biologia e Física.

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  6. Anabel Meneguel da Silva

    A teoria o demônio de Maxwell é sobre um ser que controla uma porta na qual propõe um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia. A qual contradiz a Segunda lei da termodinâmica onde os processos são irreversíveis. Em processos celulares onde a entropia é diminuída não se pode apenas avaliar individualmente, mas todo conjunto, pois mesmo a célula diminuindo a entropia internamente, há liberação de calor que agita as moléculas no meio externo. Os seres vivos conseguem controlar a entropia por ser um sistema aberto obedecendo à primeira lei da termodinâmica onde a energia não é perdida apenas transformada. A entropia corporal também é equilibrada e aumentada pelas trocas que os organismos mantêm com o meio. Apesar não contribuir para a compreensão de sistemas biológicos, a teoria do demônio de Maxwell desencadeou outras pesquisas e que contribuiu para a teoria da informação.

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  7. Andre Henrique Horn

    James Clerck Maxwel colocou em questionamento a 2ª lei da termodinâmica que diz que um a entropia em um sistema fechado sempre aumenta, até chegar ao um valor máximo.
    Maxwell imaginou que se ele conectar dois recipientes por um buraco minúsculo com uma porta, e colocasse no comando desta porta um diabinho que deixasse passar para um lado as moléculas mais rápidas, e para o outro lado as mais lentas, ele acabaria com um sistema em desequilíbrio térmico sem que para isso fosse necessário colocar nenhuma energia no sistema.
    Em 1961 Rolf Landauer, propôs que haveria gasto de energia ao apagar a memória do demônio, para trabalhar em outro sistema.
    Em 2012, Eric Lutz, da Universidade de Augsburg, na Alemanha, e seus colegas, demostraram que há de fato uma quantidade mínima de calor produzido por bit de dados apagados. Este assim chamado limite de Landauer é a prova de que o Demônio não se alimenta de graça.
    Na versão fotônica, os físicos substituíram as caixas com gás por dois pulsos de luz. O demônio de Maxwell é implementado na forma de uma chave com fotodetector. Se um pulso de luz é forte, ele é direcionado para um fotodiodo, e se for fraco, para outro fotodiodo.
    O fotodiodo converte a luz em energia elétrica e direciona a mesma para um capacitor, um fotodiodo para um lado do capacitor, e o outro para o outro lado.
    Se os pulsos forem idênticos, eles se cancelam, mas qualquer diferença fará com que o capacitor receba mais carga em um dos lados, carregando-o.
    Mas este experimento não tem nenhuma aplicação prática até hoje em dia.
    Referencias :
    http://hypescience.com/este-demonio-fotonico-parece-violar-2a-lei-da-termodinamica/
    https://www.newscientist.com/article/mg21328553.500-physics-demon-reveals-fundamental-heat-of-forgetting/
    http://materias.df.uba.ar/f4Aa2012c2/files/2012/08/demonios.pdf
    http://raiosinfravermelhos.blogspot.com.br/2012/03/um-demonio-exorcizado.html
    ASTUMIAN, R.D. (2001), “Making molecules into motors”, Scientific American 285(1), 56-64

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  8. Se existisse um "demônio" dentro do sistema controlando quais partículas entram e saem de um compartimento para outro, ele poderia fazer com que apenas as partículas mais rápidas entrassem de um lado (B), e as mais lentas entrassem do outro (A), controlando uma porta feita por ele na abertura da barreira. Ou seja, quando uma partícula rápida estivesse vindo em direção ao compartimento B, o ser inteligente abriria rapidamente a porta, deixando-a passar. Caso uma partícula lenta se aproximasse, ele fecharia a porta. E, assim, sem precisar mandar energia para o sistema ou utilizar trabalho externo, um meio ficaria mais quente ( mais partículas com alta velocidade) do que o outro ( mais partículas lentas), apenas usando-se a análise individual das partículas. O ser, apelidado de ´Demônio´, estaria, assim, quebrando a tão sagrada 2° lei da termodinâmica, onde um sistema isolado estaria tendo sua entropia diminuída! Aliás, o sistema antes impossibilitado de realizar trabalho de maneira espontânea, pode agora fazê-lo por existir uma fonte quente e outra fria!
    O demônio de Maxwell teria o poder sobrenatural de diminuir a entropia de sistemas físicos; ora um simples mortal parece não poder realizar tal façanha pois, de acordo com a crença de Maxwell e dos físicos em geral, seria então violada a Segunda Lei da Termodinâmica.

    É fantástico o enigma do demônio de Maxwell parece resolvido, entretanto pesquisas recentes envolvendo escalas nanométricas ou subatômicas mostraram que esse demônio pode ser meio que real em situações bem controladas e especiais,por exemplo, num mundo microscópio,pode ser que tais violações de estado da termodinâmica podem ser possíveis.

    REFERÊNCIAS CIENTÍFICAS
    https://www.auburn.edu/~smith01/notes/maxdem.htm
    http://www.fflch.usp.br/df/opessoa/FiFi-12-Cap13.pdf
    http://www.nature.com/nnano/journal/v9/n5/full/nnano.2014.40.html
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26894692
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4557369/

    ( By Júlia Andréa da Rosa de Cerpa)

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  9. Maiara Apª Aniceto
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    A Segunda Lei da Termodinâmica declara que o nível de desordem, chamado de entropia, em um sistema isolado, tende a aumentar ou se manter constante, portanto, nunca diminuiria. De forma mais simples, o sistema só pode ficar igual ou mais desorganizado do que já é.
    Por exemplo, quando colocamos um cubo de gelo em um sistema isolado e, em seguida, adicionamos água, haverá uma troca de calor até que os dois alcancem um equilíbrio térmico. Não há como reverter esse processo de forma espontânea. Sendo assim, não há como o sistema voltar ao que era originalmente.
    O "Demônio de Maxwell" é um título interessante, pois, de acordo com a mitologia grega, demônio é um ser com qualidades sobrenaturais, como pensava James Clerk Maxwell com seu experimento relacionado a Segunda Lei da Termodinâmica.
    Ele diz que a Lei citada acima só é verdadeira do ponto de vista estatístico. De forma mais específica, ele projeta um experimento mental onde ele afirma existir um ser que fosse capaz de perceber a velocidade das moléculas num sistema isolado (uma caixa). Assim, ele conseguiria dividir as moléculas entre as que possuem um baixo nível de entropia e um alto nível de entropia através de uma mini-porta existente nessa caixa. As moléculas mais agitadas ficariam do lado direito aumentando o calor, enquanto as menos agitadas (mais frias) ficariam do lado esquerdo, diminuindo o calor. Como se tivesse um forno e um refrigerador, um ao lado do outro. Isso quer dizer que o Ser denominado Demônio seria capaz de controla a entropia, o que viola a Segunda Lei da Termodinâmica.
    Essa ideia não funciona muito bem com seres vivos pois somos mais organizados, exatamente por obedecermos a Primeira Lei da Termodinâmica, onde diz que a energia não é perdida, apenas transformada. A célula, por exemplo, quando reúne os aminoácidos para formar a proteína, ela diminui de forma considerável o nível de entropia. Todavia, para isso ela obtém energia do exterior através da glicose, quebrando a molécula e liberando moléculas de gás carbônico para, enfim, transformar a energia em calor, aumentando a entropia do lado de fora e diminuindo a entropia dentro da célula.

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  10. Danielle Espindola de Souza
    A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a energia pode ser convertida, mas não criada nem destruída. Um exemplo disso ocorre nas reações químicas de nosso corpo, como na célula, que une os aminoácidos para formar uma proteína, diminuindo o nível de entropia. Entretanto, para conseguir obter essa reação a célula precisa obter energia de uma outra forma, afinal - como diz a Primeira Lei da Termodinâmica - a energia não pode ser criada nem destruída e sim conservada.
    A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que em um sistema isolado o grau de desordem só tende a crescer ou permanecer constante por conseguinte, nunca diminuir. O experimento do demônio de Maxwell vai contra isso devido as moléculas do lado esquerdo de seu experimento mental, que diminuem seu estado de entropia e as do lado direito que aumentam seu estado de entropia - grau de desordem do sistema.
    No entanto, os seres vivos por serem um sistema aberto ao meio exterior e por tenderem sempre *homeostase, conseguem controlar o seu grau de desordem obedecendo apenas a Primeira Lei da Termodinâmica que é a conservação de energias.
    *Homeostase - termo criado por Walter Cannon, que significa a habilidade de manter o meio interno em um equilíbrio quase constante, independentemente do que ocorra com o meio externo.
    Referência acrescentada.
    http://brasilescola.uol.com.br/biologia/homeostase.htm

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  11. No experimento mental conhecido como "Demônio de Maxwell", escrito por James Clerk Maxwell, uma caixa com gás em equilíbrio termodinâmico é divido em dois compartimento separados por uma porta. Essa porta era controlada por um "demônio", que permitia a passagem do ar quente para a direita e do ar frio para a esquerda, diminuindo a entropia(desordem) no lado esquerdo.
    Essa teoria quebra a 2ª lei da termodinâmica, que diz que a entropia num sistema isolado não pode ser diminuída. Assim sendo, essa ideia não nos remete, por exemplo, a uma célula que por mais organizada que possa ser, para manter a entropia baixa no seu interior, acaba aumentando a entropia ao seu redor, transformando uma molécula de glicose, por exemplo, em várias outras de gás carbônico, para realizar as ligações peptídicas. O gás carbônico é eliminado pela célula para o lado exterior, junto ao calor da reações químicas.
    Por fim, a vida também obedece as leis da química e da física que regem o universo, já que fazemos parte de um todo. Não é diferente com as leis da termodinâmica.

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  12. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, todos os processos tendem a ficar em um estado de equilíbrio, com a sua entropia em altos valores. Esta entropia seria um nível de desorganização de algo observado. Temos como exemplo a associação das moléculas de um ser qualquer com a temperatura. Quanto maior a temperatura aplicada, maior o grau de agitação das moléculas (alta entropia) e quanto menor a temperatura, menor o grau de agitação das moléculas (baixa entropia). Assim, no século 19, Maxwell propôs uma ideia que foi de encontro a Lei citada. Este supôs uma câmara de gás a qual existiria no centro desta uma separação e este tal demônio deixaria a entropia do sistema analisado em equilíbrio, ou seja, teria a capacidade de separar as moléculas de alta entropia de um lado e as de baixa entropia do outro. No entanto, os processos metabólicos dos seres vivos vão ao encontro da Segunda Lei da Termodinâmica, pois para se manter a estabilidade do sistema em si (como por exemplo numa célula), o processo analisado, de alguma forma, aumenta a entropia do lado de fora, fazendo com que não haja nenhum ser vivo que deixe em equilíbrio os dois lados. Temos como exemplo o processo de respiração celular que libera o excesso de calor (alta entropia) para que a célula fique em baixa entropia. Então, os seres vivos estão de acordo com as leis físicas e químicas, nas quais afirmam que a resultante de entropia em si sempre será algo maior ou igual a zero.

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  13. O Demônio de Maxwell é um experimento imaginativo elaborado pelo físico e matemático James Clerk Maxwell, ele foi responsável por quebrar a segunda lei da termodinâmica, não havendo como discordar com a teoria do demônio de Maxwell, que foi sendo estudada por muitos anos, para ser resolvida. Sendo dito na segunda lei da termodinâmica que “em um sistema isolado, as partes dentro do mesmo, se estiverem em contato direto, tenderão a ter suas energias divididas entre si até alcançar um equilíbrio térmico. Com isso, a entropia ali só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir.”
    Mas Maxwell pensou que se existisse um ser inteligente controlando um sistema, onde ele controlasse as partículas que entram e saem de um compartimento para outro. Sendo apenas as partículas mais rápidas entrassem de um lado, e as mais lentas entrassem do outro. Ou seja, quando uma partícula rápida estivesse vindo em direção ao compartimento, o ser inteligente abriria rapidamente a porta, deixando-a passar. Caso uma partícula lenta se aproximasse, ele fecharia a porta. Assim, sem precisar mandar energia para o sistema ou utilizar trabalho externo, um meio ficaria mais quente do que o outro apenas usando-se a análise individual das partículas. O ser, apelidado de ´Demônio´, estaria, assim, quebrando 2° lei da termodinâmica, onde um sistema isolado estaria tendo sua entropia diminuída.
    Porém, para solucionar este enigma, foi suposto que o demônio estaria diminuindo a entropia no interior do sistema, e aumentando ainda mais a entropia no seu exterior. Assim, mantendo um ponto de equilíbrio ou até mesmo aumentando dependendo da situação.
    Agora, trazendo um exemplo mais simples, uma célula se comporta como o experimento do Maxwell, dentro dela as partículas de diversas moléculas são organizadas de acordo com a função que ela se desempenha na célula, diminuindo a entropia, mas neste processo ela aumenta a entropia no seu meio exterior, pois como na quebra de glicose na obtenção de energia, ela acaba liberando seis moléculas de gás carbônico, que apresentam o grau de entropia muito maior do que uma molécula de glicose, e ainda também neste processo é liberado calor aumentando ainda mais a entropia no exterior, obedecendo a 2° lei da termodinâmica.

    Por Jonas Machado Ezequiél

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  14. Ana Claudia Boeing Mendes

    A 2ª lei da termodinâmica implica que o grau de desordem, chamado de entropia, sempre aumentara ou se manterá constante no universo ou em sistemas fechados. Um exemplo simples que podemos analisar é o caso do gelo derretendo-se espontaneamente. Sabemos que a temperatura se mantém constante e, igual à temperatura de fusão do gelo, a qual, em condições ideais, é de 0°C. Com isso, todo o calor fornecido pelo meio ambiente envolvente será utilizado para alterar as ligações entre as moléculas de água no gelo, de forma que elas passem do arranjo mais ordenado e rígido do gelo para a forma mais desordenada e fluída da água não podendo então, a água voltar a seu estado solido (gelo) de maneira espontânea;
    James Clerk Maxwell, desafiou a 2ª lei da termodinâmica com o seu experimento imaginário, titulado como “O demônio de Maxwell”. Maxwell idealizou um recipiente fechado com gás, dividido em duas partes por uma parede interna, na qual existe uma pequena porta.
    Abrindo e fechando a porta, uma criatura hipotética – que seria o tal “demônio”- poderia ordenar as partículas do gás, passando as lentas e frias para um lado e dirigindo as rápidas e quentes para o outro lado da parede, criando assim, uma diferença de temperatura que violaria as leis da termodinâmica.
    REFERENCIAS:
    http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=demonio-de-maxwell#.WQc_MdryvIU
    http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172003000400004
    http://www.fisica-interessante.com/fisica-termodinamica-entropia.html
    http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/4218/n/termodinamica_e_vid
    https://www.youtube.com/watch?v=krwLTDHzQpc&t=182s
    https://www.youtube.com/watch?v=0ye5UjFriO4

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  15. O Demônio de Maxwell é um experimento imaginário criado por James Clerk Maxwell, que tem como objetivo comprovar que a 2º lei da termodinâmica só tem valor em meio macroscópico. A segunda lei da termodinâmica diz que o calor flui espontaneamente dos corpos de maior temperatura para o de menor temperatura até que ambos se encontrarem em equilíbrio térmico, então a entropia que é a medida de desorganização só pode aumentar ou se manter constante e nunca diminuir. Porém, Maxwell propôs que se um ser tivesse a capacidade de controlar quaisquer partículas de entrar e sair de um compartimento para o outro, esse ser poderia controlar que as mais rápidas entrassem de um lado e as mais lentas do outro, utilizando uma barragem que o mesmo poderia abrir e fechar, e com isso permitia retomar a temperatura desigual e diminuir a entropia, contrariando a segunda lei da termodinâmica. Porém, isto daria errado no meio biológico, visto que os series vivos obedecem a primeira lei da termodinâmica, onde as células mesmo que diminuem a entropia do meio interior quando estão formando proteínas, as mesmas aumentam a entropia do meio exterior, onde a energia é convertida e nunca criada ou destruída.

    Por: Vitória da Silva Marcolino

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  16. Caroline Pereira Vieira

    A segunda lei da termodinâmina diz que em tudo há uma tendênncia para a desordem (entropia)e de acordo com esta lei a entropia de um sistema nunca pode ser diminuída,
    mas os seres vivos parecem quebrar esta lei,já que são sistemas extremamente organizados.
    Maxwell fez um experimento mental que ficou conhecido como o demônio de Maxell,onde uma caixa com determinado gás seria dividida ao meio e um demônio seria capaz de permitir
    apenas a passagem das moléculas rápidas para um lado e apenas a passagem das moléculas lentas para o outro,portanto um lado ficaria quente e o outro frio,como um
    refrigerador e um forno lado a lado,diminuindo assim a entropia em um dos lados e quebrando a segunda lei da termodinâmica.
    Porém a teoria de Mawell não pode ser aplicada aos seres vivos,pois ao mesmo tempo em que as células são organizadas e diminuem a entropia internamente ao realizarem
    certas funções estão aumentando a entropia externamente,obedecendo a segunda lei.

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  17. Camila Nagel Machado

    A 2ª Lei da Termodinâmica apresenta a entropia, que pode ser definida como a desordem natural das coisas, onde a mesma nunca pode ser diminuída, ou seja, o sistema só pode ficar igual ou com maior desordem ainda. O experimento mental de James Clerk Maxwell, mais conhecido como “Demônio de Maxwell” contradiz esta lei.
    O experimento de Maxwell consiste resumidamente em um ser que pode controlar, através de uma porta, a entrada e saída das partículas dentro de um recipiente (caixa) com gás, onde elas seriam separadas, as mais rápidas e quentes de um lado e as mais frias e lentas de outro, com isso podia retomar a temperatura desigual (sem equilíbrio) e diminuir a entropia, desafiando a 2ª Lei da Termodinâmica.
    Porém, para o meio biológico tal teoria não funciona, uma vez que os seres vivos vivem em um alto nível de organização, justamente por obedecermos a 1ª Lei da Termodinâmica. As células por exemplo, para manter uma baixa entropia no seu interior, aumentam a entropia do meio externo para a realização de reações químicas e metabólicas em nosso organismo, assim convertendo energia, não criando nem destruindo-a.

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  20. O físico escocês James Crerk Maxwell quis desafiar as leis da termodinâmica para propor seu pensamento da teoria "mental" que idealizou com um recipiente fechado com gás, dividindo em duas partes, por uma parede interna, na qual há uma pequena abertura que abriria e fecharia. E para controlar essa pequena abertura ele citou na teoria que haveria um possível demônio que abriria e fecharia a abertura, controlando á passagem. Porém essa teoria deixou dúvidas para ciência, a partir dessas dúvidas cientistas resolveram explicar essa teoria de Maxwell. Como a teoria de Maxwell desafiava a segunda lei da termodinamica, ocorreu que na sua teoria não era complexa a organização dos seres vivos, pois as células dos seres vivos são organizadas com cada compartimento abrigando cada molécula, por os seres vivos já se manter organizados e criarem a organização. Um exemplo dessa organização seria o sistema embriatório que ocorre quando à célula produz aminoácidos para fazer proteína, ela diminui o nível da entropia usando glicose liberando gás carbônico que aumentaria o nível da entropia por fora liberando calor. Enfim o pensamento de Maxwell não conseguiu tomar lugar das leis da termodinâmica como se diz a segunda lei da termodinamica que todos os processos tendem ficar em um estado de equilíbrio, com sua entropia em altos níveis. Entretanto a teoria teria sido resolvido e novas pesquisas teriam mostrado a utilização do demônio de Maxwell em alguns experimentos.

    Referência: http://www.scielo.br/pdf/asoc/v11n1/02.pdf
    Por: Karina Moro de Lima

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  21. Samara Benfato Ribeiro

    Na segunda lei da termodinâmica há o conceito de que em um sistema isolado o estado de desordem (entropia) tende sempre a se manter constante ou aumentar, mas nunca diminuir. Em 1872 James Clerk Maxwell, físico do séc XIX, contrapôs a ideia da termodinâmica ao analisar mentalmente uma caixa separada em duas partes com gases em equilíbrio termodinâmico,constatou que devia existir um "demônio" que permitia a passagem das partículas rápidas para um lado, e partículas lentas para o outro, deixando essa última com uma menor energia (diminuindo a entropia)que seria transmitida para o lado com maior agitação das partículas. Se aplicado ao ramo biológico, o "demônio de Maxwell" não ajuda a tornar a vida uma exceção a lei, já que para formar uma proteína no interior da célula,por exemplo, a energia utilizada seria provinda de uma molécula de glicose que após o processo seria convertida em 6 moléculas de gás carbônico. Assim, a célula deixaria uma entropia muito menor em seu interior, e a desordem seria maior em seu exterior, onde a energia usada para formar a proteína seria transformada em calor, obedecendo também a 1ª lei da termodinâmica, que explica que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas se transforma. A vida, portanto, respeita todas as leis da física e da química.

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  22. A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a energia pode ser convertida, mas não criada nem destruída. Um exemplo disso ocorre nas reações químicas de nosso corpo, como na célula, que une os aminoácidos para formar uma proteína, diminuindo o nível de entropia. Entretanto, para conseguir obter essa reação a célula precisa obter energia de uma outra forma, afinal - como diz a Primeira Lei da Termodinâmica - a energia não pode ser criada nem destruída e sim conservada.
    A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que em um sistema isolado o grau de desordem só tende a crescer ou permanecer constante por conseguinte, nunca diminuir. O experimento do demônio de Maxwell vai contra isso devido as moléculas do lado esquerdo de seu experimento mental, que diminuem seu estado de entropia e as do lado direito que aumentam seu estado de entropia - grau de desordem do sistema.

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    Respostas
    1. Todavia, para isso ela obtém energia do exterior através da glicose, quebrando a molécula e liberando moléculas de gás carbônico para, enfim, transformar a energia em calor, aumentando a entropia do lado de fora e diminuindo a entropia dentro da célula.

      Excluir
  23. A segunda lei da Termodinâmica, na qual refere-se a entropia, associa-se ao que se denomina por "desordem" de um sistema natural, sendo que toda “desordem” apenas aumenta ou continua constante, mas não diminui. Para mais simples entendimento, comparando-se ao cotidiano, uma pessoa ao iniciar tal atividade tem seus objetos organizados, e a medida que vai utilizando-os, tendem a ficar cada vez mais desorganizados. O físico James Clerk Maxwell, projetou um experimento mental, denominado “O Demônio de Maxwell” feito para sugerir que a segunda lei da Termodinâmica não fosse verdadeira. Em uma breve definição, esse protejo consistia em uma caixa em equilíbrio termodinâmico dividida em duas metades por uma porta comandada por um “demônio”, de maneira que ele separava para um lado da caixa as partículas mais rápidas (calor), e as mais lentas (frio) para o outro, fazendo assim, com que a entropia do lado frio diminuísse. Entretanto, essa ideia não se refere a nós. Em processos de sistemas organizados, celulares por exemplo, para manter a entropia baixa no seu interior, a célula necessita obter energia do seu exterior, ou seja, aumento da entropia do lado de fora, usando por exemplo a glicose para formação de uma proteína. Sendo assim, a energia não é perdida, ela sofre uma transformação. Em suma, os sistemas organizados, tal como os seres vivos, também obedecem aos critérios da Segunda Lei da Termodinâmica.

    Maria Eduarda Nunes

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  24. Layla de Mello Carvalho

    O demônio de Maxwell foi um experimento mental que contradizia a segunda lei da termodinâmica.
    De acordo com a segunda lei da termodinâmica,na entropia de um sistema isolado o grau de desordem só tende a crescer ou permanecer constante,nunca poderia ser diminuída,ou seja,os processos eram irreversíveis.
    De acordo com o físico James Clerk Maxwell,um ser tinha a capacidade de perceber a velocidade das moléculas no ar e tinha o poder de controlar uma porta onde ocorria um processo no qual era permitido retornar a um estado de temperatura desigual,não ocorrendo gastos de energia e diminuindo a entropia.
    Ele poderia fazer com que as partículas mais rápidas pudessem entrar de um lado,e as partículas mais lentas pudessem entrar de outro.

    O demônio de Maxwell ficou sem solução durante 90 anos,e foi graças a ele que um novo campo de estudos surgiu,a chamada teoria da informação.

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  25. Para sistemas internos, em seres vivos, deve reger a organização. Uma célula, por exemplo, precisa constantemente manter seu nível de entropia baixo ou de contrário seria impossível haver vida. É através de uma troca equivalente que funciona o fator energia/entropia. As células lançam de reações que em algum momento aumentarão a entropia bem como liberarão energia em algum lugar, tal lugar é o lado de fora delas mesmas.
    O proposto no exercício mental de Maxwell sugeria que em um sistema isolado com dois lados separados e isolados entre si, um demônio conseguiria dispor da habilidade de permitir que apenas as moléculas mais rápidas transpassassem a parede de um lado para o outro e assim tornassem tal ambiente mais quente, tudo isso sem ocorrer liberação de energia nesse processo. Isso seria impossível e violaria a 2ª lei da termodinâmica.
    Isso seria impossível também considerando os seres vivos, que são sistemas abertos aonde a energia não se perde, porém se transforma e também por serem sistemas aonde a entropia corporal é constantemente equilibrada por trocas de energia com o meio e isso obedece a 1ª lei da termodinâmica.

    aluno: Jean Muller

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  26. O paradoxo da teoria de Maxwell proveio para fins benéficos para a comunidade cientifica, em relação as teorias de informações, tendo grande avanço no meio tecnológico que talvez sem este "demônio" os avanços nesse meio seriam hediondos em relação aos dias atuais e futuros. Com isso vimos que a teoria de Maxwell não é necessário para a estruturação de sistemas organizados como a dos seres vivos, pois, os mesmos tem um estado de maior ordem, ou seja, menos entropia. Entendemos então que na termodinâmica clássica esse demônio de Maxwell não se aplica por que quando a energia for mínima e a entropia máxima a morte do invidio será rápida classificando o "demônio" apenas para analise de material biológico, pois em todos os seres vivos vimos que refere-se a sistemas fechados em condições de equilíbrio e a presença de troca de energias e entropias mantem o organismo instável e nunca como uma válvula que constituem sistemas abertos em condições de não-equilíbrio.
    Amanda Borges

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  27. Laercio Lopes

    A segunda lei da termodinâmica estabelece a medida da desordem, isto é quanto maior a entropia menor é a energia. Mas nos seres vivos não se aplica essa lei, em virtudes dos seres vivos serem extremamente organizados.
    Na visão de Maxell esta lei não seguiria o seu princípio, sendo assim fez um experimento mental que ficou conhecido como o Demônio de Maxell. Ele imaginou uma caixa fechada com compartimento, e que existia um ser no centro da caixa controlando as partículas que entram e saem desse compartimento, e que ele poderia fazer com que apenas as partículas mais rápidas entrassem para um dos lados (lado quente) e as mais lentas entrassem para o frio.
    Ou seja, uma partícula rápida estivesse indo em direção do compartimento quente, o “ser” abriria rapidamente a porta deixando-a passar. E se a partícula lenta se aproximasse, fecharia a porta.
    Sendo assim, as seres vivos conseguem controlar a entropia, por ser um sistema aberto obedecendo a primeira lei da Termodinâmica, onde a energia não é perdida, apenas transformada.

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  28. Olá, pessoal!
    Muito bom!!
    Vamos lá!! Quem ainda não postou, hoje é o último dia!!
    Abraços!
    Kelser

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  29. ALUNO: LEONARDO BARBOSA ALEXANDRE

    De acordo com a primeira lei da termodinâmica, que consiste no fato de que toda energia pode ser convertida, porém jamais criada e destruída, a célula e suas interações químicas estão devidamente representadas, levando em consideração que o gasto de energia interior é convertido e propagado para o meio exterior em forma de calor. Tal processo justifica, de certo modo, a alta entropia extracelular, que está diretamente ligada à segunda lei da termodinâmica, que se baseia no somente crescimento de desordem, que é conceituado como entropia. Logo, a baixa entropia das células, - o que remete á uma extrema organização -, concerne à segunda lei, de mesmo modo que engloba a produção de energia, método imprescindível para o funcionamento das células, que resulta na alta entropia extracelular, com a quebra de moléculas e a baixa entropia intracelular, com a extrema organização proteica e estrutural. Opondo-se á essas colocações, o físico Maxwell, desenvolveu o experimento baseado na separação de partículas lentas e rápidas, comandadas por um "demônio", evidenciando que há como ter decréscimo de entropia, o que infere errôneas colocações na segunda lei da termodinâmica. Entretanto, haveria gasto de energia pelo demônio devido às suas disposições, o que irreversivelmente aferia no aumento de entropia. Sendo assim, por analogias, o experimento mental descrito por Maxwell embate no característico celular, no qual há aumento extracelular (demônio) e redução intracelular (separação de partículas da caixa). Portanto, todas as interações da vida respeitam as leis da termodinâmica

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  30. Referente á segunda lei da Termodiânica discorre sobre a entropia. A entropia pode ser definida como a desordem natural.O experimento mental de Maxwell que ficou conhecido como o "Demônio de Maxwell" sugere que a segunda lei da termodinâmica seria verdadeira apenas estatisticamente.
    Contudo, a experiência do demônio de Maxwell propõe um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia, o que seria, em princípio, impossível - sempre de acordo com a segunda lei da termodinâmica.
    O "Demônio de Maxwell" não viola a 2ª lei da termodinâmica porque na vida real, precisaria ter algum meio de medir a velocidade molecular, e que o ato de aquisição de informações exigiria um gasto de energia. Uma vez que o demônio e o gás estão interagindo, devemos considerar a entropia total do gás e do demônio combinados. O dispêndio de energia pelo demônio irá causar um aumento na entropia do demônio, que será maior do que a redução da entropia do gás. A queda de entropia do gás seria compensada por um aumento de entropia na cabeça do demônio.

    Luana Jesus da Silva.

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  31. Aluna: Bruna Fortuna da Silva

    A segunda lei dá termodinâmica fala sobre entropia, desordem natural dos sistemas.
    Um físico chamado Maxwell desenvolveu um experimento mental onde um ser, chamado por ele de demônio, controlava a ordem das partículas. Ele imaginou uma caixa e dentro dela várias particulas, o demônio controlava a saída e entrada pelo grau de energia que elas possuiam, mudando o grau de entropia. Na lei dá termodinâmica isso não pode se aplicar, justamente por ela afirmar que a entropia só aumenta e não diminui.
    Sendo assim, o experimento de Maxuell pode ser descartado e não aplicado quando o assunto o estruturação de sistemas organizados.

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  33. Ana Vitória Bitencourt Misquiati

    A 2º lei da termodinâmica diz que em um sistema isolado, as partes dentro do mesmo (se estiverem em contato direto) tendem a dividir suas energias entre si até alcançar um equilíbrio térmico. Com base nisso, a entropia ali só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir. A energia térmica do "objeto" mais quente direciona seu fluxo para o "objeto" mais frio. Segundo a teoria de Maxwell o ser apelidado de Demônio estaria quebrando a segunda lei da termodinâmica fazendo com que um sistema isolado tenha sua entropia diminuída espontaneamente, sem precisar realizar nenhum trabalho externo.

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  34. Ana Paula Bento

    O Demônio de Maxwell é um paradoxo criado por James Clerk Maxwell, que se consiste na separação de partículas com diferentes velocidade e temperatura, levando a uma diminuição de entropia. Já organismos vivos obedecem as leis da termodinâmica clássica onde na segunda lei diz que a entropia sempre deve aumentar, por mais que a célula mantenha uma ordem interior, ou seja, uma baixa entropia interior, no lado exterior a entropia é aumentada. Por exemplo, quando a célula reúne aminoácidos em sequencia especifica para fazer proteína ela esta diminuindo muito a entropia interior, mas para isso ela obtêm energia do exterior usando como por exemplo a glicose, a célula quebra a glicose para obter energia e libera gás carbônico, seis moléculas de gás carbônico tem maior entropia que uma de glicose, sendo assim a célula esta aumentando a entropia.

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  35. Isadora Costa Rechia
    O demônio de Maxwell é uma experiência que ele imaginou sendo como uma caixa com dois tipos de partículas, cada uma com seu tipo de energia concentrada, supondo que essa caixa fosse separada por uma porta e que em cima da porta ficasse um ser que conseguiria enxergar a energia dessas partículas e então separa-las conforme sua energia, deixando um lado com as partículas mais agitadas e o outro as mais lentas, esse ser então mais tarde seria chamada de ''Demômonio''. Este experimento contradiz a segunda lei da termodinâmica em que tudo tem tendencia a desordem, quanto maior a energia menor e a entropia. Sendo assim esta teoria não é necessária na organização dos seres vivos, pois em seu metabolismo mesmo que a entropia seja diminuída no interior de uma célula necessita ser aumentada ''por fora''' para não perder a energia.

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  36. Talita Machado Neves - O Demônio de Maxwell , supõe-se que em um sistema isolado com partículas agitadas possa ser dividido ao meio e colocado nessa divisão de um dispositivo que permita passagem das partículas menos agitadas para o lado esquerdo e das mais agitadas para o direito,fazendo com que a entropia no sistema seja diminuída ,mas ele é igual ao comunismo ,pois voce precisa de pessoas perfeitas para o comunismo,e de memoria infinita para o dispositivo (ou demonio ). Para exclarecer 1 bit de memoria equivale a uma pequena quantidade de energia,para separar as partículas em agitadas e pouco agitadas o demonio precisa pegar informação sobre o qual o estado das partículas ,e então permitir a passagem ou não das partículas para um lado ou outro,fazendo isso o tempo todo. Então cada vez que ele tivesse que colher uma nova informação precisaria descartar uma informação antiga em sua memória ,esses bits excluídos (bit é energia) seriam somados á energia cinética e térmica do sistema aumentando a entropia.E sobre a térmodinamica .Os seres vivos não precisam do demonio de Marxell ,porque apesar de ocorrer um aumento de entropia ,as reações químicas nas células por exemplo,esse aumento ele vai pro ambiente,de forma térmica e assim é liberado o calor.

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  37. O demônio de Maxwell é um experimento mental do físico James Clerk Maxwell, referindo-se com a segunda Lei da Termodinâmica que está relacionada com o estado de entropia, ou seja um sistema isolado a constante da desordem tende a aumentar ou igualar a zero mas nunca diminui. No experimento é colocado em uma caixa particulas rápidas e particulas lentas e depois dividi-las ao meio por um porta tal qual é controlada por um ser imaginário que tem a habilidade de identificar qual particula é rápida ou lenta, este ser abre a porta até que de um lado fica as particulas rápidas e de outro as particulas lentas, ou seja, de um lado o calor fluiria e do outro a entropia diminuiria), contradizendo a segunda Lei da Termodinâmica.
    Analisando este experimento pode-se afirmar que o mesmo não é necessário para a estruturação dos seres vivos, pois mesmo sendo os seres vivos extremamente organizados desde a célula até a visão macroscópica em si, levando em conta os níveis de entropia, os mesmo possuem uma taxa de entropia maior,ou seja, estado de desordem, obedecendo a segunda Lei da Termodinâmica. Onde tudo tende a um estado de desordem.

    Sabrina Duarte Rosa.

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  38. No experimento mental de Maxwell é posto moléculas de baixa entropia (lentas) misturadas com moléculas de alta entropia (rápidas),espalhas em uma caixa e no meio da caixa se coloca uma parede, onde uma molécula só poderia passar para o outro lado se o "demônio" permiti-se, esse demônio teria o poder de escolher e classificar de forma que as moléculas iguais ficassem agrupadas formando assim dois lados distintos, um lados com as moléculas de alta entropia (rápidas) e o outro lados com as moléculas de baixa entropia (lentas), em seu experimento ele alega que assim a entropia iria diminuir, o que contradiz a segunda lei da termodinâmica que diz que a entropia tem uma tendencia natural a desordem ou seja nunca diminui só aumenta.
    Em uma célula sempre haverá uma baixa entropia internamente ( quanto mais baixo a entropia mais energia) enquanto seu exterior sempre haverá uma alta entropia.
    Mas porque isso acontece? Isso acontece por que a célula em si diminui seu nível de entropia interna para obter mair energia isso acontece quando a célula quebra por exemplo um molécula, ela recebe de fora a entropia baixa e sempre libera para o meio externo entropia alta, ou seja ela sempre ira liberar um entropia com baixo valor de energia (alta entropia) tendo um aumento de entropia total (no final), tornando a segunda lei valida no meio celular, outro modo de ver isso é o pensamento de que o nosso corpo é feito para aproveitar ao máximo o que lhe é absorvido ( tudo o que comemos) com esse pensamento se torna fácil compreender que em nossas células nunca seriam "liberadas" uma baixa entropia para o seu meio externo, por que isto significa liberar energia a qual poderia ser usada pela célula, por conta disso sempre liberam para o meio externo da célula uma alta entropia pois nela não a energia a ser aproveitada no âmbito celular.Sendo assim um ser biológico como nós não podemos ser estruturados pelo experimento de Maxwell, pois no final a entropia nunca ira poder diminuir.

    Mônica Heidemann Rocha

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  39. Aluna: Jéssica da Rosa Cerilo
    A segunda lei da termodinâmica refere-se a um sistema isolado, com suas partes em contato direto, cujas suas energias tenderão a entrar em equilíbrio térmico. Portanto, a entropia só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir. Mas, se no meio desse sistema existisse um “demônio” controlando quais partículas entram e saem de um compartimento para o outro, o sistema isolado estaria tendo sua entropia diminuída. A entropia, em termodinâmica, é a medida de desordem das partículas em um sistema físico, portanto é possível diminuir a “desordem” de um sistema, com a presença de um “ajudante”.
    Esse experimento do demônio contradiz a segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia de um sistema isolado não pode ser diminuída. Contudo, essa idéia não pode se remeter aos seres vivos. Podemos usar como exemplo a célula, que para manter sua organização, ela aumenta a entropia ao seu redor para manter a entropia baixa dentro de si, transformando uma molécula de glicose em seis de gás carbônico, liberando calor e aumentando ainda mais a entropia, e obedecendo a segunda lei de termodinâmica.

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  40. A 2 lei da termodinamica nos diz que,a entropia em um sistema fechado sempre aumenta até chegar a um valor máximo,onde todos os processos tendem a um estado de equiíbrio,e sua entropia nunca decresce.
    O demonio de maxwell foi a ideia de um ser que fosse capaz de proceder a velocidade das moléculas no ar,esse ser controlaria uma porta por onde as separaria,já que ele perceberia as moléculas mais rápidas(calo), e as mais lentas(frio). Esse ser considerava a temperatura como movimento das moléculas,as mais rápidas para direita, as mais lentas ficavam onde estavam,isso significava que esse ser conseguiria diminuir o entropia,passando do estado de equilíbrio para um aumento e diminuição da temperatura,como a temperatura é a medida da agitação média das partículas, esse ser acaba de separar o gás em um lado quente e um lado frio. Se essa porta for leve o suficiente o trabalho de abrir a porta é nulo e o demonio,sem gastar energia criou uma diferença de temperatura(como uma geladeira), violando assim a 2 lei da termodinamica,contradizendo o que podemos ver na natureza,sendo assim a teoria não é necessaria para nós seres vivos. Mais tarde essa foi mostrado que o demonio de maxwell não poderia realizar tal façanha,porém esse conseito foi muito importante para as áreas da biologia, nanotecnologia e física teórica.

    NICOLE BORTOLIN NUNES

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  41. Aluna: Juliane Cândido Cardoso
    A segunda Lei da Termodinâmica refere-se a entropia, que diz ser a desordem natural das coisas e nunca diminuirá, quer dizer que o sistema só pode ficar igual ou com a desordem maior.
    James Clerk Maxwell fez um experimento que ficou conhecido como Demônio de Maxwell, nesse experimento há uma caixa dividida em duas partes e no centro delas há um ser (demônio) que consegue controlar por uma pequena abertura a entrada de moléculas mais agitadas e quentes e do outro lado a de moléculas mais lentas e frias, com isso conseguiria a temperatura sem equilíbrio e automaticamente diminuir a entropia, contradizendo a segunda Lei da Termodinâmica. Para os seres vivos a teoria não teve sucesso, já que os mesmos vivem em um alto nível de organização, isso porque estão de acordo com a primeira Lei da Termodinâmica. As células, para manterem uma baixa entropia no seu interior, precisam aumentar a entropia exterior para realizações de reações no organismo, convertendo-a em energia, nem destrui-la ou recria-la.

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  42. Demônio de Maxwell e a teoria que questiona um ser ou algo que controla a porta que propõe o processo que talvez seria possivel alterar estado de temperatura irregular, diminuindo a entropia. É como se tivesse um "diabinho" que libera as moléculas p/ passar para um lado mais rápido, o q causaria um colapso térmica sem a necessidade de inserir energia no sistema.

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  43. A segunda leia da Termodinâmica diz que no universo ou em qualquer sistema isolado o grau de desordem só tende a aumentar ou permanecer o mesmo, ou seja, aumentando a entropia. Este seria um processo irreversível, ao qual tudo estaria submetido, mas ao observar que os seres vivos possuem um alto grau de ordem esta lei foi questionada.
    O “Demônio de Maxwell" foi um experimento mental, ao qual se refere à existência de um “demônio” que teria o poder de saber a velocidade das partículas em um sistema isolado, e assim poderia dividi-las. Neste experimento o demônio estaria ao controle de uma porta entre duas caixas, assim ele poderia separar as partículas de acordo com a sua velocidade, as mais rápidas (calor) seriam colocadas ao lado direito da caixa, e as mais lentas (frio) ao lado esquerdo, como um freezer e um forno um ao lado do outro. Este “ser” então teria o poder de controlar a entropia neste espaço, o que viola a segunda lei da Termodinâmica.
    Ao que diz respeito aos seres vivos, nós obedecemos a primeira lei da Termodinâmica, que diz que nenhuma energia pode ser perdida, mas apenas transformada em outra energia. A célula, por exemplo, ao reunir em determinada ordem uma cadeia de aminoácidos para formar uma proteína, esta diminuindo drasticamente o nível de entropia dentro da mesma, porém, para este processo ela precisa da energia proveniente da quebra da molécula de glicose e liberação de gás carbônico, o que faz aumentar a entropia fora da célula pela liberação de calor.
    Assim a célula se utiliza da primeira lei para seus processos metabólicos, fazendo a transformação de energia, e a mudança de nível da entropia.

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  44. A teoria de Maxwell vinha a contradizer a 2º lei da termodinâmica, que acreditava que todos os processos tendem a estar em um estado de equilíbrio, e sua entropia nunca decresce, e sim tende sempre a aumentar, então Maxwell criou um ser, que mais tarde foi denominado o Demônio de Maxwell, que controlava uma porta de uma caixa dividida ao meio, onde seria separado as partículas mais rápidas, e as mais lentas. Cada vez que uma partícula chegasse perto de sua porta, ele identificava e deixava passar para o seu lado, assim separando as partículas lentas para à esquerda, e as rápidas para o lado direito da caixa, o que faria aumentar a temperatura no lado direito, então o calor fluiria do lado esquerdo para o direito, o que faria a entropia decrescer, no caso, discordando da teoria da termodinâmica, e como dito, a vida obedece a todas as leis da química e da física, é impossível uma teoria não estar de acordo com as leis da termodinâmica.
    Milena Marcelino Wernke

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  46. Jean Carlos dos Santos Rocha

    A 2º lei dá termodinâmica fala sobre entropia, desordem natural dos sistemas. Ela refere-se a um sistema isolado, com suas partes em contato direto, cujas suas energias tenderão a entrar em equilíbrio térmico
    O físico Maxwell desenvolveu um experimento mental onde um ser, chamado por ele de demônio, controlava a ordem das partículas. Ele imaginou uma caixa e dentro dela várias partículas, o demônio controlava a saída e entrada pelo grau de energia que elas possuíam, mudando o grau de entropia. Na lei dá termodinâmica ela não pode se aplicar, justamente por ela afirmar que a entropia só aumenta e não diminui. O experimento de Maxwell contradiz a segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia de um sistema isolado não pode ser diminuída. Contudo á idéia não pode se remeter aos seres vivo por isso o experimento de Maxuell pode ser descartado e não aplicado quando o assunto é estruturação de sistemas organizados.

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  47. Cíntian Fernandes Manoel
    O demônio de Maxwell é um experimento que contradiz a segunda lei da Termodinâmica, lei essa, que define que em um sistema isolado, as partes dentro do mesmo, se estiverem em contato direto, tende a ter suas energias divididas entre si até alcançar um equilíbrio térmico. Com isso, a entropia ali só pode aumentar ou manter-se constante, nunca diminuir.
    Pode-se dizer que o Demônio de Maxwell não é necessário para a estruturação de sistemas organizados e seres vivos, pois esse experimento é feito de algumas contradições; o próprio processo efetuado pelo demônio é exemplo disso, pois ele não funcionaria de forma equilibrada separando as ‘’bolas’’ nos instantes certos sem que haja uma fonte de energia, ou seja, para realizar o processo de separação, o demônio teria que processar informação, no caso, a informação estaria relacionada com a posição e o momento de cada uma das bolas no instante em que passam próximas a portinha. Apenas mediante a analise desta informação o demônio poderia concluir se seria vantajoso abri-la e por quanto tempo deveria deixar aberta para maximizar o processo. O fato é que essa informação é entendida com uma fonte de entropia, que se conta ao longo do processo realizado por ele. Sendo assim, voltamos á segunda lei da termodinâmica que em minha opinião, é uma área da física mais próxima de explicar tais estruturas dos sistemas e apresentam menos contradições e condições mais explicativas para essa área.

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  48. Saudações, professor Kelser. Sol Portella aqui.

    A vida desafia segunda lei da termodinâmica? Não.

    A segunda lei da termodinâmica explica que "a quantidade de entropia de qualquer sistema ISOLADO termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo" - e como ressaltado, ISOLADO é a palavra chave.

    A vida não é um sistema isolado. Ocorrem trocas de matéria e energia com o exterior, em um fluxo necessário para a existência do ser vivo; sendo uma célula, ou até mesmo um organismo.

    Como exemplo, posso citar dois objetos; objeto A e objeto B. Ambos os objetos tem uma certa quantidade de massa, e caso venhamos a combinar os dois objetos NÃO significaria que criaríamos objetos extras. Exemplificamos que os objetos A e B seriam duas massas de modelar: cortando, misturando, esticando... qualquer que seja a interação entre os objetos, não se criaria massa ou energia extra. Apenas modificaria a posição e situação dos objetos anteriores, através de transformações.

    A vida, pode ser citada, como este conjunto contínuo de transformações de matéria e energia através do metabolismo. Nenhuma célula se isola do exterior; mas sim, faz diversas trocas de matéria, ao custo de energia que deve ser reposta por transformações de matéria em energia. O que sobrar, expelido para o ambiente exterior, em mais uma troca - gerando um contínuo fluxo.

    Logo, como a vida obedece todas as leis físicas e químicas que conhecemos e NÃO É um sistema fechado (como o que o demônio de Maxwell descreve) não existe qualquer contradição entre a vida e as conhecidas leis; Além do fato que o próprio experimento do demônio de Maxwell seria contraditório e errôneo, levando em conta que para a aquisição da informação sobre o sistema fechado exigiria um gasto de energia. Tornando o experimento dentro das leis da termodinâmica.

    Energia não é criada ou destruída, mas transformada.


    Peço perdão pela linguagem coloquial e o atraso. Estive com problemas de internet, e tive apenas 20 minutos para escrever esta resposta. Agradeço pelo seu tempo.

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  49. Aluna: Loviani Friedrich

    A segunda Lei da Termodinâmica consiste na entropia, ou seja, desordem. Sendo que toda “desordem” apenas aumenta ou continua constante, mas não diminui, pelo fato de que em um sistema isolado todo objeto gera energia que divididas entre si, alcançaram um equilíbrio térmico.
    O experimento mental “O Demônio de Maxwell” , foi criado para contradizer a segunda lei da termodinâmica, onde, um ser denominado “demônio” controlaria as entradas e saídas de partículas, as mais lentas para um lado e as mais rápidas para outro. E, assim, sem precisar mandar energia para o sistema ou utilizar trabalho externo, um meio ficaria mais quente do que o outro.
    Ao que diz respeito aos seres vivos, nós obedecemos a primeira lei da Termodinâmica, que diz que nenhuma energia pode ser perdida, mas apenas transformada em outra energia.

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  51. A segunda lei da termodinâmica define um sistema isolado, com suas partes em contato direto, em que suas energias tenderão a entrar em equilíbrio térmico. Entâo a entropia só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir. Mas, se no meio desse sistema existisse um “demônio” controlando quais partículas entram e saem de um compartimento para o outro, o sistema isolado estaria tendo sua entropia diminuída.. Logo iremos saber então que o Demônio, para realizar o serviço de segurança da porta, estaria tendo sua entropia aumentada por absorção de informação do sistema isolado que ele estava controlando. Assim, a diminuição de entropia desferida por ele seria compensada pelo aumento de entropia no seu corpo.
    Eliza Gonçalves dos Santos

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  52. O "Demônio de Maxwell" diz respeito a um experimento mental no qual se dizia que se existissem duas caixas e elas fossem controladas pelo tal "demônio" as moléculas com maior energia (entropia)passariam lentamente todas para um lado enquanto que as de menor energia (entropia) passariam para outro lado, no caso outra caixa. Elas ficariam então contra a 2a Lei da termodinâmica, pois a entropia segundo a lei tende a permanecer igual ou aumentar, o que não ocorria no experimento, sendo este um paradoxo que persistiu por muito tempo. Os seres vivos não são sistemas completamente fechados, pois fazem trocas com o meio em que vivem, obedecendo também a 1a Lei da termodinâmica na qual nenhuma energia é criada ou destruída, é apenas transformada, estando assim de acordo com as leis da termodinâmica.

    Maria Ester Bueno dos Santos

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  53. A segunda lei da termodinâmica refere-se a transformação de energia. essa lei fundamentada estabelece que sistemas fechados movem-se para o aumento da desordem. os sistemas vivos, entretanto são abertos que não apenas mantem sua organização. A energia é a capacidade de fazer trabalho, ou seja, efetuar mudanças. Apesar de seres vivos serem um sistema organizados, não podem-se analisar a organização individualmente, porque ao mesmo tempo que a célula mantem a entropia baixa dentro de si ela aumenta a entropia no interior. A experiência do "demônio" de maxweel é totalmente contraditório a 2º lei da termodinâmica, que diz que a entropia não pode ser diminuída, sendo assim essa ideia não pode ser aplicada em comparação ao seres vivos.Por isso podemos descartar a experiencia de maxwell quando nos referirmos a estruturação de sistemas organizados.
    Aluna:Laís Machado Bento

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  54. O Demônio de Maxwell é um experimento imaginário elaborado pelo físico e matemático James Clerk Maxwell, que foi responsável por quebrar a segunda lei da termodinâmica. O nível de desordem, chamado de entropia, em um sistema isolado, tende a aumentar ou se manter constante, com isso, nunca diminuirá, fazendo com que o sistema fique igual ou desorganizado. A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a energia não pode ser criada e nem destruída, e sim, conservada. A Segunda Lei da Termodinâmica afirma que em um sistema isolado, o grau de desordem só cresce ou permanece constante por conseguinte, nunca diminuindo. A célula produz aminoácidos para fazer proteína. Com isso, ela diminui o nível de Antropia usando a glicose (C6H1206) liberando gás carbônico(CO2), que aumenta esse nível de Antropia do lado de fora, liberando calor.




    Natália Camacho Ferreira.

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  55. Matheus da Silva Leal

    O conceito da 2° lei Termodinâmica é que tudo no universo ou em um sistema isolado que é chamado entropia e quanto maior entropia menor a energia. O experimento mental de Maxwell propôs que um "demônio" poderia controlar as moléculas que vibram em diferentes velocidades assim podendo separa-lás em ambientes diferentes sem gastar energia e fazendo diminuir a entropia.

    Seres vivos conseguem obedecer a 1° lei da Termodinâmica onde, a energia é transformada assim controlando a entropia.

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  56. Aluna: Luiza de Souza
    O experimento de Maxwell, conhecido como o ‘’Demônio de Maxwell’’ contradiz a segunda lei da Termôdinamica que fala sobre a entropia, onde o grau da desordem sempre aumenta, começando numa ordem baixa e passando para uma desordem alta. A experiência de Maxwell propõe um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia, o que seria impossível de acordo com a segunda lei da termodinâmica. Porém, essa ideia não se aplica aos seres vivos. A célula, por exemplo, é um sistema organizado onde nos processos celulares mesmo que a entropia seja menor no interior de uma organela ela necessita aumentar no exterior para que a energia seja transformada. Assim, a entropia não ficaria diminuida na célula e estaria de acordo com a segunda lei da Termodinâmica.

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  57. O demônio de Maxwell e uma demonstração do surpreendente mundo quântico que leva a gente a pensar como um experimento mental desenhado por uma pessoa com uma inteligência extraordinária desafia o Segundo Princípio da Lei da Termodinâmica que fala acerca do equilíbrio de temperaturas entre dos sistemas.
    Em um sistema isolado, a entropia (o desordem) nunca diminui. Quer dizer as coisas sempre tendem a ficar mais desordenadas, e se a gente quiser dar ordem seria necessário investir energia para lograr isso.
    O experimento basicamente consiste em imaginar um recipiente fechado com gás, dividido em duas partes por uma parede interna, na qual existe uma pequena porta. Abrindo e fechando a porta, uma criatura poderia ordenar as partículas do gás, passando a lentas e frias para um lado e dirigindo as rápidas e quentes para o outro lado da parede, criando assim, uma diferença de temperatura que violaria as leis da termodinâmica.
    Esteban Salazar Macias

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  58. Aluna: Camila Ap. da Silva
    Como sabemos na termodinâmica existe quatro leis que explicam suas grandezas fundamentais para nosso entendimento.
    Na segunda lei diz que a variação da entropia em um sistema isolado sempre é maior ou igual a zero, com isso, a entropia ali só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir. Essa lei que foi contestada por James Clerk Maxwell em 1871.
    Maxwell propôs um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia, o que seria, em princípio, impossível - de acordo com a segunda lei da termodinâmica.
    Para provar sua teoria (usando o exemplo de que um recipiente é separado em duas porções, A e B, por meio de uma divisória na qual há um pequeno orifício) ele argumentou que existe um ser minúsculo muito inteligente que não pode ser visto a olho nu (chamado de "Demônio"), que conseguia controlar a passagem das moléculas mais rápidas para um lado (b) e das moléculas mais lentas para outro lado (A). E que ele irá portanto, sem nenhum trabalho, elevar a temperatura ou baixa-la contradizendo a 2ª lei da termodinâmica.
    Essa teoria não se aplica a sistemas organizados como uma célula, porque em seus processos celulares mesmo que a entropia seja diminuída no interior de uma organela ela necessita ser aumentada no exterior para que a energia não seja perdida, e sim, transformada. Deste modo, a entropia num todo não ficaria diminuída na célula e estaria de acordo com a Segunda lei da Termodinâmica.

    Importância dessa teoria: além de constituir uma ferramenta útil para a pesquisa básica, seja no campo da termodinâmica ou da teoria da informação, o demônio de Maxwell poderá ter aplicações no resfriamento de chips e qubits e também na computação reversível, um conceito que prevê uma computação na qual o processo de cálculo pode ser revertido sem perda de energia.
    Referencias:http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=demonio-de-maxwell#.WQd5RdryvIV
    http://www.saberatualizado.com.br/2016/08/o-demonio-de-maxwell.html
    http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/4218/n/termodinamica_e_vid

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  59. Aluna: Heloiza Lotici

    O experimento do Físico James Clerk Maxwell, foi um experimento mental que contradizia a 2º lei da termodinâmica, que refere-se a um sistema isolado, ao qual a desordem natural das coisas nunca diminuirá, permanecerá a mesma, ou com desordem maior, aumentando a entropia. Porém o experimento de James, mais tarde chamado de "O demônio de Maxwell", não teve sucesso, pois os seres vivos obedecem a 1º lei da termodinâmica, onde nenhuma energia pode ser perdida, mas sim transformada em outra. Outro exemplo é o da célula: que para manter sua organização, aumenta a entropia ao seu redor para que a entropia em si permaneça baixa, liberando calor e aumentando ainda mais a entropia, obedecendo a 2º lei. Logo todas as interações da vida respeitam as leis da termodinâmica.

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  60. Maxwell agregou o termo "demônio" ao seu personagem, pois o mesmo possuiria habilidades sobrehumanas, ou superiores as nossas. O mesmo teria, teoricamente a capacidade de diminuir a entropia, ou tendencia natural a desordem, de sistemas físicos. Entretanto, caso isso viesse a ocorrer, estaríamos de certo modo violando a segunda Lei da Termodinamica, o que nunca pode ocorrer. Tal violação, a princípio seria o que ocorre com os seres vivos, pois teoricamente nos desenvolveriamos em um sistema baseado em manter a ordem e ainda a criar, sendo assim teriamos um funcionamento com bases infundadas nos princípios da Entropia. Porém seria impossível a vida ser um ponto fora da curva nos quesitos físicos dos sistemas, não haveria como um fundamento físico, como a segunda Lei da Termodinâmica estar errada.
    Assim sendo, com anos de indagações e desenvolvimentos, principalmente tenológicos, podê-se obter respostas divergentes dos pensamentos iniciais. Passamos deste modo a observar o sistema com um conjunto de fatores e não um caso isolado. Como exemplo, podemos nos valer da célula que reúne aminoácidos para gerar uma proteína e assim reduz o nível de entropia, mas que para isso utiliza a glicose absorvendo energia e liberando gas carbonico. Deste modo aumentando a entropia no meio externo e liberando calor, assim dimunui-se a entropia interna aumenta-se a externa, elevando a entropia do sistema como um todo. Assim sendo, a entropia como todo não se reduz e a vida não se uma excessão ou um sistema que desafia as leis da física.

    Leonora Ferrão dos Reis

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  61. "O demônio de Maxwell" é uma teoria sobre um ser que controla uma porta onde existe um processo que permite retornar a um estado de temperatura desigual, sem gastar energia e diminuindo a entropia, contradizendo a segunda lei da termodinâmica que diz que esses processos são irreversíveis.
    Os seres vivos formam um sistema organizado, ou seja, não podemos analisar a organização celular individualmente, pois ao mesmo tempo que a célula mantém a entropia baixa dentro dentro de si, ela aumenta a entropia no seu interior.
    Assim, o Demônio de Maxwell foi o experimento imaginário elaborado por Maxwell,responsável por quebrar a segunda lei da termodinâmica.

    Jéssica Knabben.

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  62. O Demônio de Maxwell é uma espécie de experimento imaginativo criado pelo físico e matemático escocês James Clerk Maxwell, cujo objetivo é comprovar que a segunda lei da termodinâmica só é verdadeira do ponto de vista estatístico. a segunda lei da termodinâmica define que em um sistema isolado, as partes dentro do mesmo, se estiverem em contato direto, tenderão a ter suas energias divididas entre si até alcançar um equilíbrio térmico. Com isso, a entropia ali só pode aumentar ou se manter constante, nunca diminuir. Ou seja, se você fecha um sistema e coloca uma pedra de gelo em contato com a água líquida dentro dele, ambos irão igualar suas temperaturas depois de um tempo, onde a energia térmica do mais quente terá seu fluxo direcionado para o mais frio. Depois do equilíbrio térmico, não há como voltar ao estado original por se tratar de um processo irreversível. um copo de café à temperatura do ambiente a sua volta, por exemplo, não fica fervente espontaneamente absorvendo a energia térmica desse mesmo ambiente. Isso só será possível caso exista um trabalho externo envolvido, como ocorre dentro da sua geladeira, onde o motor junto com o gás de compressão forçam a retirada de energia térmica de dentro do congelador para o ambiente externo. Imagine que temos dois compartimentos cheios de gás dentro de um sistema isolado, separados por uma barreira . A entropia ali dentro, espontaneamente, só pode aumentar ou ficar igual. De forma mais simples, o sistema só pode ficar igual ou mais desorganizado do que já é. Se fizermos uma abertura na barreira, os gases nos dois compartimentos ficarão em contato e terão suas temperaturas igualadas. A temperatura é uma forma de medir o grau de movimentação das partículas de um sistema. Quanto maior a velocidade média dessas partículas, maior a temperatura do sistema e quanto menor, menor a temperatura.

    Iago Sandrini

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