Atenção! Para esta questão, use o ponto (".") como separador decimal.
Uma ferradura de ferro de 590 g , a temperatura ambiente de
, é colocada numa forja a
, atingindo o equilíbrio térmico a essa temperatura. Para considerações termodinâmicas, assuma que a forja se comporta como um reservatório térmico e adote o valor de
para o calor específico do ferro.
Após o sistema entrar em equilíbrio térmico:
(a) Qual é a variação na entropia da ferradura, em
?
(b) Qual é a variação na entropia da forja, em J/K?
(c) Responda 1 se o processo for reversível e 2 se for irreversível.
$\square
(a) Qual é a variação na entropia da ferradura, em
(b) Qual é a variação na entropia da forja, em J/K?
(c) Responda 1 se o processo for reversível e 2 se for irreversível.
$\square
Passo 1
O enunciado dá uma ferradura de ferro de massa
, com calor específico
, que vai de
até
. A forja é um reservatório térmico a
. Para calcular variações de entropia usamos a definição
Passo 2
Para a ferradura, que aquece de forma reversível, temos
Convertendo para kelvin:
e
. Assim,
Passo 3
O calor absorvido pela ferradura é
Passo 4
A forja perde esse mesmo calor à temperatura constante
, logo
Passo 5
O saldo de entropia do universo é
portanto o processo é irreversível.
Resposta
(a)
(b)
(c) (irreversível)
(b)
(c)