A gasolina premium produz
de calor por galão quando é queimada a aproximadamente
(embora a quantidade possa variar com a mistura de combustível). Se o motor de um carro tem eficiência de
, três quartos desse calor são expelidos no ar, normalmente a
. Se o seu carro faz 35 milhas por galão de gás, em quanto o motor do carro varia a entropia do universo quando você dirige por 1,0 milha? Ela diminui ou aumenta?
Passo 1
O enunciado diz que cada galão de gasolina premium fornece
de calor ao ser queimado a aproximadamente
. O motor tem eficiência de
, então converte
desse calor em trabalho e rejeita os outros
para o ambiente a
. Sabemos que o carro faz
milhas por galão e queremos a variação de entropia do universo ao rodar
milha.
Passo 2
Calculamos primeiro o calor absorvido para
milha. Como cabe
de galão por milha,
Desses,
é rejeitado, logo
Passo 3
Passamos as temperaturas para Kelvin:
A variação de entropia do combustível (fonte quente) é
Passo 4
A variação de entropia do ambiente (sumidouro frio) é
Passo 5
A variação total de entropia do universo é
Como
, a entropia do universo aumenta.