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

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para classificar um processo em um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado, baseado em três aspectos: variação de entropia, transferência de entropia e geração de entropia. Para resolver isso, vamos usar a segunda lei da termodinâmica, que nos ajuda a entender como a entropia se comporta em processos térmicos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que cada termo significa:
  • Variação de Entropia ( De): É a mudança total na entropia do sistema.
  • Transferência de Entropia ( De): Entropia que entra ou sai do sistema.
  • Geração de Entropia ( De=r): Entropia criada dentro do sistema devido a processos irreversíveis.
A relação entre elas é dada por:
De=r
Além disso, a segunda lei da termodinâmica nos diz que a geração de entropia ( De=r) é sempre maior ou igual a zero:

Passo 3

No caso do processo h), temos:
  • Transferência de Entropia ( De): <0 (ou seja, a entropia está saindo do sistema)
  • Geração de Entropia ( De=r): 0
Vamos calcular a variação total de entropia ( De):

Passo 4

Segundo a segunda lei da termodinâmica, para que um processo seja possível, a variação total de entropia do sistema deve ser maior ou igual a zero ( De= 0). No nosso cálculo, , o que significa que a entropia total está diminuindo.

Passo 5

Uma diminuição da entropia total do sistema () viola a segunda lei da termodinâmica, já que a entropia não pode diminuir em um processo natural em um sistema fechado sem intervenção externa que aumente a entropia de outro lugar.

Resposta

O processo h) é impossível.

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