Exercícios Resolvidos de Variação da Entropia e Segunda Lei da Termodinâmica

Uma pá giratória está inserida em um recipiente selado e isolado termicamente, o qual contém um gás diatômico. A pá é acionada por uma corda conectada a um peso (fig.).

Quando o peso cai, fazendo a pá girar, verifica-se que a temperatura do gás aumenta.

Seria possível esta máquina funcionar ao reverso, ou seja: começando com o peso na altura do chão, seria possível que o gás reduzisse sua temperatura, ao mesmo tempo fazendo a pá rodar o contrário e erguer o peso?

A) Sim, seria possível, pois este processo respeitaria todas as Leis da Termodinâmica

B) Não, devido à Lei Zero da Termodinâmica

C) Não, devido à 1a Lei da Termodinâmica apenas

D) Não, devido à 2a Lei da Termodinâmica apenas

E) Não, devido à 1a e 2a Leis da Termodinâmica

Passo 1

Quando o peso cai, fazendo a pá girar, esta realiza trabalho sobre o líquido.

Esse trabalho é convertido em calor, que vai gerar um aumento de energia interna, verificada pelo aumento de temperatura.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já no contrário, o gás reduzindo a temperatura para fazer a pá rodar e erguer o peso.

Temos uma diminuição de energia interna, devido ao calor saindo do sistema ( Q < 0 ), que vai gerar um trabalho negativo sobre o líquido ( W < 0 ), ou seja, o sistema realiza trabalho, no caso, girar a pá e erguer o peso.

Isso é plenamente possível segundo a primeira lei da termodinâmica, a conservação de energia.

Porém, calor sendo transformado integralmente em trabalho é proibido pela segunda lei da termodinâmica.

Resposta

D) Não, devido à 2a Lei da Termodinâmica apenas

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas