Ao debater os assuntos relativos à termodinâmica, é sempre complicado pensar em casos isolados, como, por exemplo, na troca de calor sem analisar os processos de variação de entropia de dado sistema. A entropia é definida como o grau de desorganização das espécies de um sistema físico, sendo sempre esperada para aumentar em dado sistema. Os processos descritos pela primeira lei da termodinâmica são variações de calor e trabalho que implicam a variação interna do sistema e também influenciam os processos de variação de entropia.
De acordo com a primeira lei da termodinâmica, dada por:
Assinale a alternativa correta.
A. A variação da energia interna é dada pela seguinte relação:
.
B. A entropia do universo está aumentando.
C. A entropia é uma função de estado dos sistemas.
D. O calor é uma forma de energia.
E. Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si.
De acordo com a primeira lei da termodinâmica, dada por:
Assinale a alternativa correta.
A. A variação da energia interna é dada pela seguinte relação:
B. A entropia do universo está aumentando.
C. A entropia é uma função de estado dos sistemas.
D. O calor é uma forma de energia.
E. Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si.
Passo 1
O enunciado apresenta a primeira lei da termodinâmica,
e discute entropia, depois pede para assinalar a alternativa correta dentre A a E.
Passo 2
Analisando a alternativa A: “A variação da energia interna é dada pela seguinte relação:
.”
Essa afirmação apenas repete a primeira lei já fornecida no enunciado, sem acrescentar nada novo. Embora esteja correta, não é o foco do tema proposto (entropia) nem uma “descoberta” adicional.
Essa afirmação apenas repete a primeira lei já fornecida no enunciado, sem acrescentar nada novo. Embora esteja correta, não é o foco do tema proposto (entropia) nem uma “descoberta” adicional.
Passo 3
Analisando a alternativa B: “A entropia do universo está aumentando.”
Pela segunda lei, em processos irreversíveis temos , mas em processos reversíveis
. Logo, não é correto afirmar que ela está sempre aumentando.
Pela segunda lei, em processos irreversíveis temos
Passo 4
Analisando a alternativa C: “A entropia é uma função de estado dos sistemas.”
Funções de estado dependem apenas do estado inicial e final, não do caminho. A entropia satisfaz exatamente essa condição, sendo uma grandeza de estado.
Funções de estado dependem apenas do estado inicial e final, não do caminho. A entropia satisfaz exatamente essa condição, sendo uma grandeza de estado.
Passo 5
Analisando a alternativa D: “O calor é uma forma de energia.”
Na termodinâmica, calor não é uma energia interna armazenada, mas sim uma forma de transferência de energia entre sistemas. Portanto, não se considera “forma de energia” do mesmo modo que energia cinética ou potencial.
Na termodinâmica, calor
Passo 6
Analisando a alternativa E: “Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro estão em equilíbrio entre si.”
Isso é o enunciado da lei zero da termodinâmica, que de fato é verdadeiro, mas foge ao contexto principal de entropia discutido no enunciado.
Isso é o enunciado da lei zero da termodinâmica, que de fato é verdadeiro, mas foge ao contexto principal de entropia discutido no enunciado.
Resposta
C. A entropia é uma função de estado dos sistemas.