37. Responda se cada uma das alternativas é verdadeira ou falsa. Se falsa explique por quê.
A) Um processo que viola a segunda lei da termodinâmica viola a primeira lei da termodinâmica.
B) Quando uma quantidade líquida de trabalho é realizada em um sistema fechado realizando um processo internamente reversível, uma transferência líquida de energia sob a forma de calor também ocorre.
C) Um corolário da segunda lei da termodinâmica estabelece que a variação de entropia de um sistema fechado deve ser maior que zero ou igual a zero.
D) Um sistema fechadopode experimentar um aumento de entropia somente quando irreversibilidades estão presentes no interior do sistema durante o processo.
E) Entropia é gerada em todo processo internamente reversível de um sistema fechado.
F) Em um processo adiabático e internamente reversível de um sistema fechado a entropia permanece constante.
G) A energia de um sistema isolado deve permanecer constante, mas a entropia pode somente decrescer.
Passo 1
A)
Falso.
Esta é falsa, porque a primeira lei da termodinâmica só nos diz como as energias estão relacionadas entre si e isso não é afetado pela segunda lei.
Passo 2
B)
Falso.
Você pode justificar essa, analisando a equação do balanço de energia para sistemas fechados
Nela você pode notar que o calor não depende só do trabalho, mas também da variação de energia total do sistema, então se houver trabalho não é suficiente para saber se vai ocorrer transferência de calor ou não.
Passo 3
C)
Falso.
Essa afirmativa é falsa, pois a variação de entropia para um sistema fechado pode ser maior que zero, nula ou menor que zero. Então, nessa afirmativa faltou mencionar que a variação de entropia pode assumir valores negativos nesse caso.
Passo 4
D)
Falso.
Vamos analisar essa afirmativa pela equação do balanço de entropia para sistemas fechados, sendo ela a seguinte
Onde,
-ΔS é a variação de entropia;
-Q é o calor transferido;
-T é a temperatura da vizinhança;
-σ é geração de entropia.
Vamos relembrar que quando se diz que um processo possui irreversibilidades, isso diz que a geração de entropia do processo é maior que zero. Irreversibilidade é um conceito que sempre anda acompanhando da geração de entropia. Então, quando há irreversibilidades no sistema, a entropia aumenta, mas não somente nesse caso. A entropia também aumenta devido a transferência de calor, como você pode ver na equação do balanço de entropia.
Passo 5
E)
Falso.
A entropia só é gerada em processos que não são reversíveis. Quando o processo é reversível, a geração de entropia é nula.
Passo 6
F)
Verdadeiro.
Analisando a equação do balanço de entropia, para sistemas fechados
Onde,
-ΔS é a variação de entropia;
-Q é o calor transferido;
-T é a temperatura da vizinhança;
-σ é geração de entropia.
Quando é dito que o processo é adiabático, isso quer dizer sem transferência de calor no processo, Q=0. Quando diz que o processo é internamente reversível, isso nos diz que a geração de entropia é zero. Então pelo balanço de entropia, a variação de entropia é nula.
Passo 7
G)
Falso.
Essa não é verídica, porque tem que se considerar a geração de entropia na variação de entropia do processo, e tendo geração de entropia, a entropia pode aumentar e não decrescer.
Resposta
A)
FALSO
B)
FALSO
C)
FALSO
D)
FALSO
E)
FALSO
F)
VERDADEIRO
G)
FALSO