Indique se a entropia de um sistema aumenta ou diminui quanto este é submetido às seguintes transformações:
o gás nitrogênio é comprimido a temperatura constante.

Passo 1

O enunciado pede para determinar se a entropia de um gás nitrogênio ideal diminui ou aumenta quando ele é comprimido a temperatura constante. O conteúdo aqui é termodinâmica, mais especificamente o cálculo da variação de entropia num processo isotérmico de um gás ideal.

Passo 2

Em um processo isotérmico reversível para um gás ideal, a variação de entropia pode ser obtida pela integral
De<a S = integrali^fde<a QrevT
Como a temperatura T é constante e para um gás ideal de<a Qrev = p,dV com pV = nRT, podemos usar p = nRTV e obter
De<a S = integralVi^VfnRV,dV = nRln!gl(VfVigr)

Passo 3

Como na compressão isotérmica temos Vf < Vi, o argumento do logaritmo é menor que 1, logo
ln!gl(VfVigr)<0
e, portanto,
De<a S = nRln!gl(VfVigr)<0
Isso significa que a entropia do sistema diminui.

Resposta

A entropia diminui.

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