Considere um sistema isolado formado por um sistema fechado e suas vizinhanças. Diga se as seguintes frases são verdadeiras ou falsas e explique suas respostas:
Podem ocorrer processos nos quais a entropia do sistema fechado e a das vizinhanças diminuam simultaneamente.
Podem ocorrer processos nos quais a entropia do sistema fechado e a das vizinhanças diminuam simultaneamente.
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: “Temos um sistema isolado que é formado por um sistema fechado mais suas vizinhanças. A pergunta é: pode acontecer de, num processo, a entropia do sistema fechado e também a entropia das vizinhanças diminuírem ao mesmo tempo?”
Conteúdo envolvido: Termodinâmica – Segunda Lei e definição de entropia em sistemas isolados. Vamos precisar lembrar que, pra um sistema isolado, a entropia total não pode diminuir.
Conteúdo envolvido: Termodinâmica – Segunda Lei e definição de entropia em sistemas isolados. Vamos precisar lembrar que, pra um sistema isolado, a entropia total não pode diminuir.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a teoria—Segunda Lei da Termodinâmica para sistemas isolados:
Num sistema isolado, a variação da entropia total nunca é negativa. Ou seja,
Num sistema isolado, a variação da entropia total
Isso significa que a soma das variações de entropia do sistema fechado e das vizinhanças não pode ser menor que zero.
Passo 3
Agora, imagina se acontecesse de as duas entropias diminuírem ao mesmo tempo. Aí teríamos
Somando essas variações:
Isso entraria em conflito direto com a Segunda Lei, que diz
.
Resposta
Falsa. Não é possível que a entropia do sistema fechado e a das vizinhanças diminuam simultaneamente, pois isso violaria a Segunda Lei da Termodinâmica para um sistema isolado.