Quando a entropia da substância de trabalho muda por
em uma máquina de Carnot:
Escolha uma opção:
A. a entropia do universo não se altera.
B. a entropia do universo muda por
.
C. a entropia do universo muda por pelo menos
.
D. a entropia do universo muda por
.
A. a entropia do universo não se altera.
B. a entropia do universo muda por
C. a entropia do universo muda por pelo menos
D. a entropia do universo muda por
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: “Quando a entropia da substância de trabalho muda por
em uma máquina de Carnot, o que acontece com a entropia do universo?”
Conteúdo: Termodinâmica – Entropia e Segunda Lei.
O que vamos usar: definição de entropia, máquina de Carnot como processo reversível e a regra de variação total de entropia do universo.
Conteúdo: Termodinâmica – Entropia e Segunda Lei.
O que vamos usar: definição de entropia, máquina de Carnot como processo reversível e a regra de variação total de entropia do universo.
Passo 2
Entropia (
) é uma grandeza que mede a “bagunça” ou dispersão de energia. Em qualquer processo reversível, quando um sistema troca calor
a temperatura
, a variação de entropia é
Na máquina de Carnot cada etapa é reversível e, no total, a substância de trabalho retorna ao estado inicial num ciclo, então se considerássemos o ciclo completo teríamos
. Mas aí o enunciado fala de uma etapa em que a entropia do sistema cai
.
Passo 3
A Segunda Lei diz que para qualquer processo real
Mas, no caso de uma máquina de Carnot, o processo é totalmente reversível, então vale
Passo 4
Aqui a substância de trabalho perde entropia:
Para manter
, a vizinhança (reservatórios) deve ganhar exatamente
. Somando:
Resposta
A. a entropia do universo não se altera.