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

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para classificarmos um processo num sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado, baseado em três aspectos: a variação de entropia, a transferência de entropia e a geração de entropia. Vamos precisar entender um pouco sobre a segunda lei da termodinâmica e como a entropia funciona nesses processos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que entropia é uma medida da desordem de um sistema. Na termodinâmica, a segunda lei nos diz que a entropia total de um sistema isolado sempre aumenta ou permanece constante; ela nunca diminui. Em um sistema fechado, podemos ter transferência de entropia (como calor entrando ou saindo) e geração de entropia (devido a processos irreversíveis).

Passo 3

No enunciado, temos:
  • Variação de entropia ( De) igual a 0.
  • Transferência de entropia ( Stransf) maior que 0.
  • Geração de entropia ( S>=r) não especificada.
A relação entre essas quantidades é dada por:
De=r

Passo 4

Sabendo que De e Stransf > 0, podemos reorganizar a equação:
0 = Stransf + S>=r
S>=r = -Stransf
Isso nos diz que a geração de entropia seria negativa ( S>=r < 0).

Passo 5

Mas, segundo a segunda lei da termodinâmica, a geração de entropia nunca pode ser negativa em processos reais, porque isso implicaria uma diminuição na desordem sem compensação, o que é impossível.

Passo 6

Como chegamos a uma geração de entropia negativa, que vai contra a segunda lei, podemos concluir que esse processo é impossível.

Resposta

O processo é impossível.

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