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Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Considere os processos: (i) Um objeto é lançado sobre uma mesa com coeficiente de atrito cinético e, devido à ação do atrito, atinge o repouso após certo intervalo de tempo; (ii) Um gás confinado a um recipiente em contato com um reservatório térmico expande isotermicamente. Qual da alternativas abaixo corresponde, respectivamente, à variação de entropia do sistema objeto+mesa no processo (i) e a variação da entropia do gás no processo (ii).

  1. ∆ S > 0 ,   ∆ S > 0
  2. ∆ S < 0 ,   ∆ S < 0
  3. ∆ S > 0 ,   ∆ S = 0
  4. ∆ S > 0 ,   ∆ S < 0
  5. ∆ S < 0 ,   ∆ S = 0
  6. ∆ S < 0 ,   ∆ S > 0
  7. ∆ S = 0 ,   ∆ S > 0
  8. ∆ S = 0 ,   ∆ S < 0

Passo 1

Em relação ao corpo arrastando sob a mesa: o Atrito dissipa a energia cinética do corpo na forma de calor.

Dessa forma, a variação da entropia do sistema mesa+objeto é maior que zero:

∆ S > 0

Passo 2

Já na transferência isotérmica:

∆ S = ∫ d Q T = 1 T ∫ d Q = Q T

Como Q > 0 :

∆ S = Q T > 0

Resposta

a)

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