Suponha que a mesma quantidade de energia - digamos, 260 J - é transferida por condução de um reservatório de calor a uma temperatura de 400 K para outro reservatório, com uma temperatura de:
(d) 360 K .
Calcule as variações de entropia e discuta a tendência.
(d) 360 K .
Calcule as variações de entropia e discuta a tendência.
Passo 1
O enunciado pede para calcular as variações de entropia ao transferir
,J de um reservatório quente a
,K para outro frio a
,K.
O conteúdo aqui é termodinâmica (segunda lei) e vamos usar a definição de entropia de um reservatório grande:
O conteúdo aqui é termodinâmica (segunda lei) e vamos usar a definição de entropia de um reservatório grande:
tomando
se o sistema ganha calor e
se perde calor.
Passo 2
Para o reservatório quente, que perde calor
,J a
,K, temos
Passo 3
Para o reservatório frio, que recebe calor
,J a
,K, temos
Passo 4
A variação total de entropia do universo é
Como
, o processo espontâneo de condução de calor de 400 K para 360 K aumenta a entropia, em concordância com a segunda lei.
Resposta
A entropia total aumenta, indicando que o processo é espontâneo e irreversível.