(3) Com base na leitura dos textos, responda o item a seguir:
(a) Qual é o efeito do atrito em uma transformação termodinâmica?
(a) Qual é o efeito do atrito em uma transformação termodinâmica?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão é sobre o efeito do atrito numa transformação termodinâmica. Isso tá dentro do conteúdo de Termodinâmica, especificamente falando sobre processos reversíveis e irreversíveis. Pra resolver, vamos precisar entender como o atrito influencia a energia e a eficiência desses processos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é atrito. Atrito é a resistência ao movimento entre duas superfícies em contato. Quando há atrito numa transformação termodinâmica, parte da energia mecânica é convertida em calor devido a essa resistência.
Passo 3
Esse aumento de calor por causa do atrito faz com que o processo seja irreversível. Ou seja, não é possível retornar ao estado inicial sem perdas de energia. Portanto, o atrito diminui a eficiência do processo.
Passo 4
Além disso, o atrito contribui para o aumento da entropia do sistema. Entropia é uma medida da desordem ou da quantidade de energia que não pode ser usada para fazer trabalho. Com o atrito, essa desordem aumenta.
Passo 5
Em termos matemáticos, podemos dizer que a energia perdida por atrito
é dada por:
onde
é a força de atrito e
é a distância percorrida.
Passo 6
Essa energia perdida não contribui para o trabalho útil do processo, apenas se dissipa como calor, reduzindo a quantidade de energia disponível para outras transformações.
Resposta
O atrito em uma transformação termodinâmica provoca a conversão de parte da energia mecânica em calor, tornando o processo irreversível, diminuindo sua eficiência e aumentando a entropia do sistema.