Classifique os seguintes processos de um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado.
& Variação de entropia & Transferência de entropia & Geração de entropia | ||
---|---|---|
g) |
|
& 0 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente classificar um processo em um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado. Para isso, vamos analisar três coisas: a variação da entropia, a transferência de entropia e a geração de entropia. A entropia é uma medida de desordem num sistema, e entender como ela muda ajuda a gente a saber se o processo faz sentido ou não.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que cada termo significa:
- Variação de Entropia (ΔS): É a mudança total da entropia do sistema.
- Transferência de Entropia (ΔS_transfer): É a entropia que entra ou sai do sistema devido a trocas com o ambiente.
- Geração de Entropia (ΔS_gerada): É a entropia que é criada dentro do sistema devido a processos irreversíveis.
A relação entre elas é dada pela fórmula:
Segundo a segunda lei da termodinâmica, para um processo ser possível:
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso ao nosso caso:
- Variação de Entropia (ΔS): >0
- Transferência de Entropia (ΔS_transfer): 0
- Geração de Entropia (ΔS_gerada): 0
Aplicando na fórmula:
Mas na questão, diz que ΔS > 0. Isso cria uma contradição, porque a soma das transferências e gerações de entropia dá zero, mas a variação total da entropia é maior que zero. Isso não é possível de acordo com a segunda lei, pois a geração de entropia não pode ser negativa.
Resposta
Impossível.