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:
(c) 300 K.
Calcule as variações de entropia e discuta a tendência.

Passo 1

O enunciado pede para calcular as variações de entropia quando uma quantidade de calor Q=260 J é transferida por condução de um reservatório quente a Trm hot=400 K para um reservatório frio a Trm cold=300 K. O conteúdo é variação de entropia em processos simples, usando De<a S = pm Q/T.

Passo 2

Para o reservatório quente, o calor sai dele, logo
De<a Srm quente = -QTrm hot = -260400 = -0,65;J/K

Passo 3

Para o reservatório frio, o calor entra nele, portanto
De<a Srm frio = +QTrm cold = +260300 approx +0,867;J/K

Passo 4

A variação total de entropia do universo (os dois reservatórios) é
De<a Srm total = De<a Srm quente + De<a Srm frio = -0,65 + 0,867 = +0,217;J/K

Passo 5

Como De<a Srm total>0, a entropia do universo aumenta, confirmando que o calor flui espontaneamente do corpo mais quente para o mais frio e que o processo é irreversível.

Resposta

De<a Srm quente = -0,65;J/K
De<a Srm frio = +0,867;J/K
De<a Srm total = +0,217;J/K
A entropia total aumenta, em acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica.

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