Classifique os seguintes processos de um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado.
& Variação de entropia & Transferência de entropia & Geração de entropia | |||
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a) |
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0 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para classificar um processo em um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado, baseado na variação de entropia, transferência de entropia e geração de entropia. A matéria que vamos usar aqui é a Termodinâmica, especificamente a Segunda Lei da Termodinâmica. Para resolver, vamos precisar entender como a entropia se comporta em processos termodinâmicos.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a Segunda Lei da Termodinâmica estabelece que, para qualquer processo em um sistema fechado, a variação total da entropia (
) é a soma da transferência de entropia () e da geração de entropia (
):
No caso do enunciado, temos que
e
. Vamos substituir esses valores na equação para encontrar
:
Como
, então
.
Passo 3
Agora, de acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica:
- Se
: O processo é possível, porque está gerando entropia, o que é permitido pela segunda lei. - Se
: O processo é reversível, o que é ideal e raramente ocorre na prática. - Se
: O processo seria impossível, pois violaria a segunda lei.
No nosso caso, como
, o processo é possível.
Resposta
O processo é possível.