Classifique os seguintes processos de um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado.
& Variação de entropia & Transferência de entropia & Geração de entropia
b) <0 & >0

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente classificar um processo em um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado, com base em como a entropia varia nesse processo. O conteúdo aqui é da termodinâmica, especificamente sobre a segunda lei da termodinâmica e a entropia. Para resolver, vamos precisar entender o que é entropia, como ela se comporta em processos termodinâmicos e como a segunda lei nos ajuda a classificar esses processos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. A entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Em termodinâmica, a segunda lei nos diz que, em um sistema fechado, a entropia total sempre aumenta ou, no máximo, permanece constante em processos reversíveis.
A equação fundamental que usamos aqui é:
De=ração êçã
Onde:
  • De é a variação total da entropia do sistema.
  • Deê é a entropia que entra ou sai do sistema devido à transferência de calor.
  • De=raçãoçã é a entropia gerada dentro do sistema devido a processos irreversíveis, e ela é sempre maior ou igual a zero ( De=ração >= 0çã).

Passo 3

Vamos analisar o que o exercício apresenta:
  • Variação de entropia ( De): menor que 0 ( <0)
  • Transferência de entropia ( Deê): não especificada
  • Geração de entropia ( De=raçãoçã): maior que 0 ( >0)
Sabemos que a geração de entropia não pode ser negativa, ela é no mínimo zero. Então, temos:
De=ração < 0 êçã
Como De=ração > 0çã, isso implicaria que para a soma De ser negativa, a transferência de entropia ( Deê) precisaria ser negativa e de magnitude maior que a geração de entropia. Porém, isso contraria a segunda lei da termodinâmica, que nos diz que a entropia total não pode diminuir em um processo natural.

Resposta

Impossível.

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