Problemas de Termodinâmica

Uma máquina de Carnot opera entre dois reservatórios de calor a temperaturas TH=500 K e TC=300 K. Durante cada ciclo, a máquina absorve QH=2000 J de calor do 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:
De

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:
De

Passo 5

Fazendo a conta:
De

Resposta

A mudança de entropia do reservatório quente é de 4 J/K.

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