3A.1(a) Em um processo hipotético, a entropia de um sistema aumenta de 125 \mathrm{~J} \mathrm{~K}^{-1}, enquanto a entropia das vizinhanças diminui de 125 \mathrm{~J} \mathrm{~K}^{-1}. O processo é espontâneo?

Passo 1

O enunciado diz que em um processo hipotético a entropia do sistema varia em \Delta S_{\rm sist}=+125\\ \mathrm{J\,K^{-1}} e a entropia das vizinhanças varia em \Delta S_{\rm vic}=-125\\ \mathrm{J\,K^{-1}}. O tema é a Segunda Lei da Termodinâmica: um processo espontâneo ocorre se a variação de entropia do universo (sistema + vizinhanças) for positiva.

Passo 2

Calculamos a variação total de entropia do universo:
\Delta S_{\rm univ} =\Delta S_{\rm sist}+\Delta S_{\rm vic} =+125\;-\;125 =0\\ \mathrm{J\,K^{-1}}.

Passo 3

Pela Segunda Lei,
  • se \Delta S_{\rm univ}>0 o processo é espontâneo (irreversível),
  • se \Delta S_{\rm univ}=0 o processo é reversível (não espontâneo),
  • se \Delta S_{\rm univ}<0 o processo é impossível.
    Aqui \Delta S_{\rm univ}=0, portanto o processo é reversível e não espontâneo.

Resposta

Não. Como \Delta S_{\rm univ}=0, o processo é reversível e não ocorre espontaneamente.

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