Um gás se expande adiabática e reversivelmente. Qual a variação de entropia do sistema?
Passo 1
Então, tamo vendo aqui que o enunciado diz: “Um gás se expande adiabática e reversivelmente. Qual a variação de entropia do sistema?” O conteúdo envolvido é Termodinâmica, especificamente os conceitos de processos adiabáticos e reversíveis. Vamos precisar entender como a entropia muda nessas condições para resolver a questão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um processo adiabático. Em termodinâmica, um processo adiabático é aquele onde não há troca de calor com o ambiente, ou seja,
. Isso significa que todo o processo ocorre sem ganho ou perda de calor.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre processos reversíveis. Um processo reversível é ideal, onde a mudança ocorre de forma tão lenta que o sistema está sempre em equilíbrio termodinâmico. Nessas condições, podemos relacionar a variação de entropia diretamente com o calor trocado de forma reversível.
Passo 4
A variação de entropia (
) em um processo reversível é dada por:
Mas, como é um processo adiabático, sabemos que
. Substituindo na equação:
Resposta
A variação de entropia do sistema é zero, ou seja,
.