Um gás ideal, constituído por n moles, é submetido a um processo isotérmico reversível durante o qual o volume muda de
para
. A mudança da entropia do reservatório térmico em contato com o gás é dada por:
Escolha uma opção:
a.
b. nenhuma das alternativas (a entropia não pode ser calculada para um processo reversível)
c.
d.
e.
a.
b. nenhuma das alternativas (a entropia não pode ser calculada para um processo reversível)
c.
d.
e.
Passo 1
O enunciado descreve um gás ideal (n mols) submetido a um processo isotérmico reversível de volume V_i para V_f. Precisamos usar a primeira lei da termodinâmica para processo isotérmico e a definição de variação de entropia ΔS = Q/T para o reservatório.
Passo 2
Em um processo isotérmico de gás ideal, a variação de energia interna é zero (ΔU = 0). Pela primeira lei ΔU = Q - W, temos Q = W. O trabalho realizado pelo gás é
Passo 3
Passo 4
O reservatório entrega calor Q_res = -Q_gás = -nRT ln(V_f/V_i). Assim, a variação de entropia do reservatório é