Calcule a variação de entropia do Universo se um reservatório térmico, a uma temperatura 230 K, ceder 13447 J de calor a outro reservatório a uma temperatura 515 K. Resposta com 2 dígitos decimais.
Resposta:
square
circ J / K

Passo 1

O enunciado dá dois reservatórios térmicos a temperaturas constantes T1=230 K e T2=515 K. Um deles (o de 230 K) cede Q=13447 J de calor ao de 515 K. Precisamos calcular a variação de entropia do Universo, ou seja
De<a SU=De<a S1+De<a S2
Aqui usamos que cada reservatório tem entropia De<a S = Qtrocado/T, pois sua temperatura é constante.

Passo 2

Definimos os sinais de calor trocado:
– Para o reservatório frio ( T1), houve perda de calor, então
Q1=-Q=-13447 J
– Para o reservatório quente ( T2), houve ganho de calor, logo
Q2=+Q=+13447 J
Assim,
De<a S1=Q1T1, De<a S2=Q2T2

Passo 3

Substituindo os valores:
De<a S1=-13447230 J/Kapprox -58,47 J/K,
De<a S2=+13447515 J/Kapprox +26,12 J/K

Passo 4

Somando as duas variações temos
De<a SU=De<a S1+De<a S2 approx -58,47 + 26,12 = -32,35 J/K

Resposta

-32,35 J/K

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