- Suponha que a mesma quantidade de calor, vamos dizer 260 J , é transferida por condução de um reservatório
para outro a
(a) 100 K
(b) 250 K
(c) 300 K
(d) 398 K
Calcule a variação de entropia total em casa caso. Algum desses processos é reversível?
(a)
;
(b)
;
(c)
;
(a) 100 K
(b) 250 K
(c) 300 K
(d) 398 K
(a)
(b)
(c)
Passo 1
O enunciado diz que transferimos
por condução de um reservatório a
para outro a diferentes temperaturas
. O conteúdo aqui é a variação de entropia em cada reservatório e a entropia total, usando a definição
Precisaremos aplicar a segunda lei na forma
Passo 2
Derivando a expressão geral para a entropia total: quando o calor
sai do reservatório quente,
; quando entra no frio,
. Logo
Passo 3
Caso (a):
.
Passo 4
Caso (b):
.
Passo 5
Caso (c):
.
Passo 6
Caso (d):
.
Passo 7
Um processo é reversível se e só se
. Aqui todas as quatro variações de entropia total são positivas (maiores que zero), logo nenhum desses processos é reversível.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)
Nenhum dos processos é reversível.