Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica

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Enunciado

Uma máquina térmica opera entre dois reservatórios a T Q = 500 K e T F = 300 K . Ela absorve 596   J de calor do reservatório de temperatura mais elevada e executa 100 J de trabalho durante um ciclo. A opção que mais se aproxima do valor da variação da entropia do universo Δ   S U para este processo é:

Escolha uma opção:

  1. -2,8J/K
  2. 2,8J/K
  3. 0,5J/K
  4. 1,1J/K
  5. 3,5J/K

.

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Essa questão fala sobre entropia em um ciclo. Vamos primeiro calcular os calores das fontes quente e fria.

O calor da fonte quente é Q Q = 596 J , e o trabalho é 100 J , assim o calor rejeitado para a fonte fria é:

W = Q Q - Q F

Q F = Q Q - W

Q F = 596 - 100 = 496 J

Beleza até aqui?

Passo 2

A variação de entropia do universo é:

Δ S = - Q Q T Q + Q F T F

O sinal de + indica que está entrando calor na fonte fria enquanto que o sinal de indica que está saindo calor da fonte quente.

Daí substituindo os valores temos:

Δ S = - 596 500 + 496 300 = - 1,192 + 1,653 = 0,46 J / K

O valor aproximado é então 0,5 J / K

Analisando as alternativas, a correta é a (c).

Resposta

( c )

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