Para cada um dos seguintes sistemas fechados, especifique se durante o processo a entropia do sistema aumenta, diminui ou se esta informação não pode ser determinada apenas com os dados fornecidos. Justifique matematicamente as respostas.
Nitrogênio rejeitando calor em um processo internamente reversível.

Passo 1

Beleza, vamos lá: temos um sistema fechado contendo nitrogênio que está “rejeitando calor” (ou seja, liberando calor para o ambiente) e o processo é internamente reversível. O conteúdo da matéria aqui é a Segunda Lei da Termodinâmica e a definição de entropia para um sistema fechado. Para resolver, a gente vai usar a fórmula básica da variação de entropia em processo reversível:
dS = de

Passo 2

Relembrando a teoria: para um sistema fechado (sem troca de massa) que passa por um processo internamente reversível, a Segunda Lei diz que a variação de entropia do sistema é exatamente a quantidade de calor trocada de forma reversível, dividida pela temperatura em que isso ocorre. Em símbolos:
De
Não tem geração interna de entropia (porque é reversível), então basta cuidar do sinal de Q.

Passo 3

Agora aplicando ao nosso caso: “nitrogênio rejeitando calor” significa que ele está perdendo calor, ou seja
de
Como estamos em temperatura positiva (T>0), ao dividir um dS = de negativo por positivo, a variação de entropia fica negativa:

Resposta

A entropia do nitrogênio diminui durante esse processo.

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