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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d) |
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem que classificar um processo em um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado. Pra isso, precisamos entender termos como variação de entropia, transferência de entropia e geração de entropia. Vamos usar a segunda lei da termodinâmica pra ajudar nessa classificação.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um sistema fechado, a variação total da entropia (
) é igual à transferência de entropia (
) mais a geração de entropia (
). Em fórmula, isso fica:
Passo 3
No enunciado, temos que
e
. Queremos descobrir se esse processo é possível, impossível ou indeterminado. Primeiro, vamos rearranjar a fórmula pra achar
:
Passo 4
A segunda lei da termodinâmica nos diz que a geração de entropia (
) sempre é maior ou igual a zero (
) em processos reais. Isso significa que:
Passo 5
Sabemos que tanto
quanto
são maiores que zero, mas não sabemos qual deles é maior. Se
, então
, o que é possível. Se
, então
, também possível em processos reversíveis. Porém, sem saber a relação exata entre
e
, não conseguimos determinar se
é positivo ou zero.
Resposta
Indeterminado.