Enunciado

Suponha que você coloque um objeto quente em contato térmico com um objeto frio e observe (para sua surpresa) que o calor flui do objeto frio para o objeto quente, tomando o objeto frio mais frio e o quente mais quente ainda. Esse processo necessariamente viola a primeira lei da termodinâmica? E a segunda lei? Explique seu raciocínio.

Passo 1

Falai galerinha, tudo certo:

Como diria a Viúva Negra, “Ainda somos amigos, certo?”

Boraaa fazer essa comigo

A 1ª Lei da Termodinâmica diz respeito à conservação de energia, ou seja, a variação da energia interna de um sistema é igual a diferença entre o calor trocado e o trabalho realizado, de acordo com a seguinte equação:

Q = t + D U

Sabemos que durante o processo da troca de calor entre os dois objetos não há trabalho realizado, portanto, a equação fica:

Q = D U

Assim, a troca de calor não violaria a 1ª Lei desde que todo calor cedido pelo objeto frio seja absorvido pelo objeto quente.

Passo 2

Já a 2ª Lei da Termodinâmica enuncia que o grau de desordem (entropia) de um sistema isolado termicamente tende a aumentar com o tempo, logo um objeto mais frio e, portanto, com menor entropia, não poderia diminuir sua entropia espontaneamente, ou seja, sem a realização de trabalho.

Logo, esse processo viola completamente a 2ª Lei da Termodinâmica.

“Nós somos Groot”

Resposta

Respostas nos passos.

Exercícios de Livros Relacionados

Qual deve ser o trabalho realizado por um refrigerador de Carnot para transferir 1,0 J na forma de calor ( a ) de uma fonte de calor a 7 ° C para uma fonte de calor a 27 ° C , ( b ) uma fonte a - 73 °
Demonstre que duas adiabáticas nunca podem se cortar. Sugestão: Supondo que isto fosse possível, complete um ciclo com uma isoterma e mostre que a 2 ª ª lei da termodinâmica seria violada se um tal ci
Uma chaleira contém 1l de água em ebulição. Despeja-se toda a água numa piscina, que está à temperatura ambiente de 20 ° C . (a) De quanto variou a entropia da água da chaleira? (b) De quanto variou a
Um recipiente de paredes adiabáticas contém 2l de água a 30 ° C . Coloca-se nele um bloco de 500g de gelo. (a) Calcule a temperatura final do sistema. Tome 80c a l / g para o calor latente de fusão do
Um quilograma de gelo é removido de um coneglador a - 15 ° C e aquecido, até converter-se totalmente em vapor, a 100 ° C . Qual é a variação de entropia deste sistema? O calor específico do gelo é de