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Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Um cubo de gelo a 0 ° C é colocado em uma banheira muito grande cheia com água a 30 ° C e derrete sem causar uma mudança apreciável na temperatura da água da banheira. Quais das seguintes afirmações é verdadeira?

  1. A entropia ganha pelo cubo de gelo é igual a entropia perdida pela água.
  2. A entropia perdida pelo cubo de gelo é igual a entropia ganha pela água.
  3. A mudança total de entropia do sistema (cubo de gelo + água) é zero porque nenhum calor foi adicionado.
  4. A entropia do sistema (cubo de gelo + água) aumenta porque o processo é irreversível.
  5. A entropia da água não muda porque sua temperatura não mudou.

Passo 1

Bom galera, vimos lá no tópico da segunda Lei da Termodinâmica, a entropia é a desordem de um sistema. É como se a entropia medisse o caos nesse sistema. A variação de entropia tem a ver com o processo ser reversível ou irreversível. Nos processos reversíveis são aqueles que acontecem muito lentamente e retornam ao seu estado inicial. Já os processos Irreversíveis são aqueles que acontecem em uma única direção.

A segunda lei nos diz que:

∆ S > 0

E que a Entropia total de um sistema é dada por:

∆ S u n i v e r s o = ∆ S s i s t e m a + ∆ S v i z i n h a n ç a

No nosso caso estudado temos que o cubo de gelo e a água é nosso sistema. Como se trata de um processo fechado (não há perda de massa) e irreversível (cubo de gelo não volta ao estado inicial) a entropia do universo aumenta.

Resposta

Letra D.

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