[8.15] Qual é a variação da Entropia do Universo como resultado de cada um dos seguintes processos?
(a) Um capacitor de
conectado a uma célula eletroquímica de 100 V a temperatura de
.
(a) Um capacitor de
Passo 1
Temos um capacitor de capacitância
conectado a uma célula eletroquímica de força eletromotriz
à temperatura
. O objetivo é calcular a variação de entropia do universo
associada ao processo de carga do capacitor.
Passo 2
A célula fornece carga até o capacitor atingir a mesma ddp
. A carga total transferida é
, e a energia fornecida pela célula é dado por
.
Passo 3
De toda essa energia fornecida, parte fica armazenada no capacitor e parte é dissipada como calor por efeito Joule. A energia armazenada no capacitor é
, logo o calor dissipado no circuito é
Passo 4
Como esse calor é liberado em um reservatório térmico à temperatura constante
, a entropia gerada no universo é
Substituindo os valores,