Indique se os seguintes processos podem ou não ser rotulados como espontâneos nas seguintes condições.
Um processo adiabático em que De S é positivo e o volume não muda.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para determinar se um processo é espontâneo ou não, dado que ele é adiabático (sem troca de calor), tem uma variação de entropia positiva ( De 0) e o volume permanece constante. Vamos utilizar conceitos de Termodinâmica, especialmente a Segunda Lei da Termodinâmica, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa um processo ser adiabático. Em um processo adiabático, não há troca de calor com o ambiente externo, ou seja, Q = 0. Isso é importante porque a troca de calor influencia a entropia do sistema.

Passo 3

Agora, sobre a entropia ( S): a entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, em um sistema isolado (sem troca de energia ou matéria com o ambiente), a entropia total nunca diminui; ela sempre aumenta ou permanece constante para processos espontâneos.

Passo 4

No nosso caso, como o processo é adiabático, assumimos que o sistema é isolado em relação ao calor (já que Q = 0) e, como o volume não muda, não há trabalho de expansão ou compressão sendo realizado ( W = 0). Portanto, a variação de energia interna De é igual a zero.

Passo 5

Dado que De, e ambos Q e W são zero, temos De. Então, a única mudança relevante aqui é na entropia do sistema.

Passo 6

Como a variação de entropia De é positiva, isso significa que a desordem do sistema aumentou. Segundo a Segunda Lei, se a entropia de um sistema isolado aumenta, o processo é espontâneo.

Resposta

Sim, o processo é espontâneo porque, em um processo adiabático de volume constante, uma variação positiva de entropia ( De 0) indica espontaneidade.

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