(PETROBRAS 2018.1) Um processo reversível para um sistema pode ser entendido como aquele que permite ser invertido totalmente, sem deixar vestígios em si ou no meio. Considere as afirmativas:
I. Quando existir expansão livre, o sistema será reversível
II. A troca de calor com diferença finita de temperatura é um fator de irreversibilidade
III. Sistema onde ocorra histerese é irreversível
São corretas as afirmativas:
a) I, apenas
b) II, apenas
c) I e III, apenas
d) II e III, apenas
e) I, II e III

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre processos reversíveis em termodinâmica. Basicamente, um processo reversível é aquele que pode ser invertido totalmente sem deixar nenhuma mudança no sistema ou no ambiente. Precisamos analisar três afirmações relacionadas a isso e descobrir quais estão corretas. Para isso, vamos lembrar o que significa expansão livre, troca de calor com diferença de temperatura e histerese.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar a afirmação I: “Quando existir expansão livre, o sistema será reversível.”
Expansão livre é um processo onde um gás se expande sem fazer trabalho e sem troca de calor com o ambiente. Esse tipo de expansão é considerado irreversível porque não pode ser simplesmente invertida sem deixar vestígios. Portanto, a afirmação I está errada.

Passo 3

Agora, a afirmação II: “A troca de calor com diferença finita de temperatura é um fator de irreversibilidade.”
Quando há troca de calor entre duas temperaturas diferentes, isso cria uma dissipação de energia, tornando o processo irreversível. Para que um processo seja reversível, a troca de calor deve ocorrer de maneira quase isoterma, ou seja, com diferenças infinitesimais de temperatura. Logo, a afirmação II está correta.

Passo 4

Por último, a afirmação III: “Sistema onde ocorra histerese é irreversível.”
Histerese refere-se a sistemas onde a resposta depende do histórico de como o sistema chegou a certo estado, geralmente envolvendo dissipação de energia. Isso indica que o processo não pode ser completamente revertido sem perdas. Portanto, a afirmação III está correta.

Resposta

As afirmativas II e III estão corretas. A resposta correta é a opção d) II e III, apenas.

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