(PETROBRAS 2010.1) Um sistema com massa igual a 100 kg é submetido a um processo no qual a sua entropia específica aumenta de 0,3 kJ / kgK para 0,4 kJ / kgK. Ao mesmo tempo, a entropia de sua vizinhança diminui de 80 kJ / K para 75 kJ / K. Com base nessas informações, conclui-se que esse processo é
a) reversível.
b) reversível e isotérmico.
c) reversível e adiabático.
d) irreversível.
e) impossível de ocorrer.

Passo 1

Vamos começar resumindo o que a questão nos apresenta. Temos um sistema com uma massa de 100 kg onde a entropia específica (que é a entropia por unidade de massa) aumenta de para . Ao mesmo tempo, a entropia da vizinhança diminui de para . Estamos lidando com conceitos de termodinâmica, especialmente relacionados à entropia e à irreversibilidade dos processos. Para resolver, vamos calcular as mudanças de entropia e analisar se o processo é reversível ou não.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação total de entropia do sistema. A variação de entropia específica é de De. Para encontrar a variação total de entropia do sistema, multiplicamos essa variação pela massa:

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação de entropia da vizinhança. A entropia diminui de De para , então:
ç

Passo 4

Vamos somar as variações de entropia do sistema e da vizinhança para obter a variação total de entropia no universo:
Deç

Passo 5

De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, para um processo ser reversível, a variação total de entropia no universo deve ser igual a zero ( ). Se a variação total de entropia for maior que zero, o processo é irreversível.

Passo 6

No nosso caso, , o que indica que o processo é irreversível. Portanto, não se encaixa nas categorias de processo reversível, isotérmico ou adiabático.

Resposta

A resposta correta é a opção d) irreversível.

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