[8.15] Qual é a variação da Entropia do Universo como resultado de cada um dos seguintes processos?
(a) Um capacitor de 1,00 times 10^-6 F conectado a uma célula eletroquímica de 100 V a temperatura de 273,15 K.

Passo 1

Temos um capacitor de capacitância C = 1,00times10^-6,F conectado a uma célula eletroquímica de força eletromotriz E = 100,V à temperatura T = 273,15,K. O objetivo é calcular a variação de entropia do universo De associada ao processo de carga do capacitor.

Passo 2

A célula fornece carga até o capacitor atingir a mesma ddp E. A carga total transferida é Q = C,E, e a energia fornecida pela célula é dado por Q,E = C,E^2.

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 U = tfrac12,C,E^2, logo o calor dissipado no circuito é
Qdiss = C,E^2 - tfrac12,C,E^2 = tfrac12,C,E^2

Passo 4

Como esse calor é liberado em um reservatório térmico à temperatura constante T, a entropia gerada no universo é
De
Substituindo os valores,
De

Resposta

De

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