a) construa um diagrama semelhantes ao da parte (b) da figura 11.9 , mas em que o nível 3 seja selecionado com o nível arbitrário r , de sorte que U ' = 6 є - 3 є = 3 є . Note que cada macroestado possível ao segundo sistema correspondente a um macroestado do primeiro sistema, e que com exceção do nível 3 os números de ocupação de todos os níveis são os mesmos em cada par de macroestado correspondente;

b) quantos macroestados possíveis há para o segundo sistema?

c) quantos microestados?

d) calcule os números de ocupação médios para os níveis do segundo sistema;

e) use a equação ( 11 - 35 ) para calcular o número de ocupação médio do nível 3 do segundo sistema.

f) calcule a mudança na entropia do primeiro sistema, quando uma partícula é removida do nível 3 .

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de termodinâmica de Sears ele pede para determinar que:

a) construa um diagrama semelhantes ao da parte (b) da figura 11.9 , mas em que o nível 3 seja selecionado com o nível arbitrário r , de sorte que U ' = 6 є - 3 є = 3 є . Note que cada macroestado possível ao segundo sistema correspondente a um macroestado do primeiro sistema, e que com exceção do nível 3 os números de ocupação de todos os níveis são os mesmos em cada par de macroestado correspondente;

b) quantos macroestados possíveis há para o segundo sistema?

c) quantos microestados?

d) calcule os números de ocupação médios para os níveis do segundo sistema;

e) use a equação ( 11 - 35 ) para calcular o número de ocupação médio do nível 3 do segundo sistema.

f) calcule a mudança na entropia do primeiro sistema, quando uma partícula é removida do nível 3 .

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galerinha na letra (a) dessa questão montar um diagrama parecido com,

Só que com nível arbitrário U ' = 6 є - 3 є = 3 є temos,

Com sua definição para 3 є

Já na letra (b) para determinarmos o total de macroestados para o segundo sistema temos,

U = 9 3 = 3

Na letra ( c ) para os microestados diante do segundo sistema temos,

U = 5 1,82 = 2,744 ≈ 2,75

U = 3 2 = 1,5

U = 4 5,3 = 0,75

Passo 3

Na letra (d) para definir o número de ocupação médio no segundo sistema basta determinar,

U = 5,5 2 + 0,176 = 2,926

U = 0,924 2 = 0,462

Na letra (e) calcular o número de ocupação, sendo de nível 3 temos,

μ = - 3   x   4   x ln ⁡ 2 = - 8,31

E por fim na letra (f) para calcular a mudança de entropia de primeiro sistema temos,

μ = - 3   x   0,99   x ln ⁡ 2 = - 2,06  

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

a) gráfico no passo anterior

b) U = 3

c) U 1 = 2,75 ; U 2 = 1,5 e U 3 = 0,75

d) U 1 = 2,926 e U 2 = 0,462

e) μ = - 8,31

f) μ = - 2,06  

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