Em um processo espontâneo em particular, a entropia do sistema diminui. O que você pode concluir sobre o sinal e a ordem de grandeza de \Delta \mathrm{S}_{\text {vizinhança }} ? (c) Durante certo processo reversível, a vizinhança sofre uma variação de entropia, \Delta \mathrm{S}_{\text {vizinhança }}=78 \mathrm{~J} / \mathrm{K}. Qual é a variação de entropia do sistema para esse processo?
Passo 1
O enunciado trata de variações de entropia em processos termodinâmicos e pede:
– (a) Se em um processo espontâneo a entropia do sistema diminui, o que podemos dizer sobre o sinal e a ordem de grandeza de \Delta S_{\text{vizinhança}}?
– (b) Num processo reversível em que \Delta S_{\text{vizinhança}}=78\\ \mathrm{J/K}, qual é \Delta S_{\text{sistema}}?
O conteúdo envolve a Segunda Lei de Termodinâmica e o conceito de reversibilidade.
Passo 2
Para qualquer processo espontâneo, vale a Segunda Lei na forma \Delta S_{\text{total}} = \Delta S_{\text{sistema}} + \Delta S_{\text{vizinhança}} > 0.
Aqui \Delta S_{\text{sistema}}<0, pois a entropia do sistema diminuiu.
Passo 3
Como \Delta S_{\text{total}}>0 e \Delta S_{\text{sistema}}<0, temos \Delta S_{\text{vizinhança}} > -\,\Delta S_{\text{sistema}} = \bigl|\Delta S_{\text{sistema}}\bigr|.
Isto mostra que \Delta S_{\text{vizinhança}}ç é positiva e de mesma ordem de grandeza (ou maior) do módulo da variação negativa do sistema, de modo a tornar o total positivo.
Passo 4
Em um processo reversível, a variação total de entropia é zero: