Questão 3
Ainda não respondida
Vale 20,00 ponto(s).
Em qual dos sistemas abaixo um processo irreversível é acompanhado por um aumento de entropia?
Escolha uma opção:
A. Um sistema ideal.
B. Um sistema alotrópico.
C. Um sistema aberto.
D. Um sistema fechado.
Ainda não respondida
A. Um sistema ideal.
B. Um sistema alotrópico.
C. Um sistema aberto.
D. Um sistema fechado.
Passo 1
O enunciado pergunta em qual tipo de sistema termodinâmico um processo irreversível causa aumento de entropia, tópico de entropia e Segunda Lei da Termodinâmica. Vamos usar a definição de sistema e a relação de irreversibilidade com geração interna de entropia.
Passo 2
A Segunda Lei para um sistema (massa fixa, isto é, fechado) diz que
onde
, sendo zero só em processo reversível. Num processo irreversível temos
, portanto
.
Passo 3
Em um sistema aberto (controle de volume variável e troca de massa), a entropia do sistema pode aumentar ou diminuir dependendo do fluxo de massa e calor. A geração interna ainda é positiva em irreversível, mas o balanço inclui entradas e saídas, então nem sempre resulta em aumento líquido de entropia do sistema.
Passo 4
Em um sistema fechado (massa fixa), não há troca de massa — só calor e trabalho. Se o processo for adiabático irreversível (
), sobra apenas
, logo
. Ou mesmo com calor, a geração interna garante
.
Passo 5
Portanto, o sistema em que podemos afirmar de forma simples que um processo irreversível é acompanhado de aumento de entropia é o sistema fechado.
Resposta
D