O balanceamento detalhado me indica a existência de uma simetria temporal entre um processo e o seu reverso.
Essa simetria tem diversas consequências. Uma delas é o teorema de Crooks que como veremos no próximo vídeo permite deduzir a 2ª lei da termodinâmica.
O teorema de Crooks juntamente com a desigualdade de Jensen me permitem deduzir a 2ª lei da termodinâmica.
Olhando ela do ponto de vista microscópico fica claro que a segunda lei não é uma lei física comum e sim uma lei estatística obedecida por sistemas físicos.
Do ponto de vista termodinâmico, a 2ª lei na representação da energia livre seria dada por W ⩾ ΔF. Porém o que vemos da mecânica estatística é que violações da lei enunciada dessa forma são possíveis e o que de fato vale é〈W〉⩾ ΔF.
Por volta de 14:10 eu falo que Exp(x) e ln(x) são constantes. O que eu quis dizer foi crescentes.
0:00 - Interpretando o teorema de Crooks
5:30 - A igualdade de Jarzynski
7:56 - A desigualdade de Jensen
10:57 - Interpretação geométrica da desigualdade
12:58 - Dedução da 2ª lei da termodinâmica na representação da energia livre
15:39 - Conectando com a versão de Clausius da 2ª lei (representação da entropia)
O fato da entropia ser uma medida da falta de informação a respeito do meu sistema tem consequências interessantes.
Provavelmente a consequência mais famosa é o experimento mental do demônio de Mawxell em que conhecimento de detalhes microscópicos do gás permite reduzir a entropia do sistema em uma aparente violação da 2ª lei.
No final eu me enrolei com o sinal, deveria ser -Q ⩾ -TΔS_info. Ou seja, obter informação exige dissipação de calor