Um motor funciona da seguinte forma: a cada ciclo, recebe 20,0 J de uma fonte a 100^circ C e fornece 15,0 J a uma fonte a 0,00^circ C. Sobre essa situação, considerando que cada uma das duas etapas do ciclo seja instantânea, calcule a variação de entropia em cada ciclo.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos um motor que, num ciclo, absorve De de uma fonte quente a e cede para uma fonte fria a . A matéria aqui é entropia na Termodinâmica: a gente vai usar a ideia de que, pra uma troca de calor com um reservatório à temperatura , a variação de entropia é
Como cada etapa é instantânea (logo não há irreversibilidades internas além dessas trocas), basta calcular de cada fonte e depois somar.

Passo 2

Primeiro, converte as temperaturas pra Kelvin, porque a fórmula exige isso:

Passo 3

Calcula a variação de entropia do reservatório quente. Ele perde De, então entra com sinal negativo para o reservatório:

Passo 4

Agora a variação de entropia do reservatório frio. Ele ganha De, logo

Passo 5

Por fim, a variação total de entropia do universo (ou seja, do ciclo) é a soma das duas:
De

Resposta

ΔS do reservatório quente:
ΔS do reservatório frio:
ΔS total do ciclo:

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