Problemas de Termodinâmica
Uma máquina de Carnot opera entre dois reservatórios de calor a temperaturas
e
. Durante cada ciclo, a máquina absorve
de calor do reservatório quente.
Determine a mudança de entropia de: © o reservatório quente;
Determine a mudança de entropia de: © o reservatório quente;
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma máquina de Carnot que funciona entre dois reservatórios de calor: um quente a 500 K e outro frio a 300 K. A cada ciclo, a máquina absorve 2000 J de calor do reservatório quente. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a mudança de entropia desse reservatório quente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem de um sistema. Quando o calor é transferido, a entropia muda. A fórmula para a mudança de entropia quando um calor Q é transferido a uma temperatura T é:
Passo 3
Agora, vamos aplicar essa fórmula ao nosso problema. Queremos encontrar a mudança de entropia do reservatório quente, então usamos a temperatura do reservatório quente, que é 500 K, e o calor absorvido, que é 2000 J.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Fazendo a conta:
Resposta
A mudança de entropia do reservatório quente é de 4 J/K.