Um tanque rígido contém um gás ideal, a
que está sendo agitado através de uma hélice. A hélice realiza 200 kJ de trabalho sobre o gás ideal. Observou-se que a temperatura do gás ideal permanece constante durante o processo, como um resultado de transferência de calor entre o sistema e o ambiente a
. Determinar a variação de entropia do gás ideal.
Resp.: 0.
Resp.: 0.
Passo 1
Beleza, aqui o que a questão diz é: num tanque rígido (ou seja, volume constante) você tem um gás ideal a 40 °C. Uma hélice faz 200 kJ de trabalho sobre o gás e, pra manter a temperatura constante, esse calor extra é liberado pro ambiente a 30 °C. Te pedem a variação de entropia do gás ideal.
Conteúdo que vamos usar:
Conteúdo que vamos usar:
- Entropia é função de estado (só depende de T e V, não do caminho).
- Para um gás ideal, podemos usar a fórmula
Passo 2
Lembra que, mesmo sendo um processo irreversível (por causa da hélice), a variação de entropia do sistema só depende dos estados inicial e final. Ou seja, pode “inventar” um caminho reversível qualquer que leve de (T₁,V₁) a (T₂,V₂) e usar
.
Passo 3
Aqui T₁ = T₂ (40 °C em Kelvin dá 313,15 K) e V₁ = V₂ (tanque rígido). Então, na fórmula do gás ideal: