Física II ⇒ Termodinâmica e entropia Tópico resolvido

[AugustoITA]

(Cefet-CE)Um gás ideal, em equilíbrio termodinâmico no estado A, sofre uma expansão adiabática reversível, atingindo o estado de equilíbrio B e, em seguida, passa por uma compressão irreversível, voltando ao estado inicial A. Analise as afirmativas seguintes:

I. A entropia do sistema (gás mais vizinhança) aumentou após a compressão B [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

A. ;
II. A entropia do gás aumentou após o ciclo A [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

B [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

A. ;
III. A energia interna do gás aumentou após a expansão A [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

B. ;
IV. A energia interna do gás é a mesma antes e após o ciclo A [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

B [tex3]\rightarrow [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\rightarrow [/tex3]

A.

São VERDADEIRAS:
a) I e II
b) III e IV
c) I e IV
d) II e III
e) II e IV

Resposta

---

C

Minha dúvida é por que o item I é correto, pois como saberei se houve aumento de entropia total sem saber o caminho? Isto é, como saber que se trata de um sistema isolado (para que delta S total seja maior que zero, por se tratar de um processo irreversível)?

[Planck]

Olá, AugustoITA.

Uma das consequências da 2ª Lei da Termodinâmica, é que em sistemas isolados onde ocorrem processos irreversíveis, a entropia sempre aumenta. Por outro lado, se o processo for reversível, a entropia nem aumenta nem diminui.

Como o enunciado explicita que o processo foi irreversível [tex3]\( \text B \to \text A\)[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\( \text B \to \text A\)[/tex3]

e não mencionou que o sistema é aberto, fica implícito que o processo aconteceu em um sistema isolado. Por isso, podemos afirmar que a entropia aumento.

Como é mais comum a utilização de sistemas isolados nos exercícios, é preciso (ou esperado) que o enunciado mencione quando sistema não é isolado.

[Ósmio]

Olá AugustoITA,

Eu só gostaria de talvez complementar o raciocínio proposto por Planck da seguinte maneira:

Imagine um processo A ----> B com um dS positivo e MAIOR que zero.

Agora imagine o processo inverso B ----> A, com um valor de entropia -dS. Esse processo não ocorre pois a entropia do universo é menor que zero. Logo, o processo só pode ocorre em um único sentido, ou seja, ele é irreversível!

Mas eu quero que ocorra no sentido inverso também, então como faço?

Bom, se dS for igual a zero para A ----->B. Então no inverso B------> A -dS também será igual a zero. Como a variação de entropia não é negativa, os dois processos podem ocorrer e nesse caso, são ditos reversíveis.


Espero que eu tenha complementado adequadamente a resposta, todos os créditos ao Planck btw

[Planck]

Olá AugustoITA,

Eu só gostaria de talvez complementar o raciocínio proposto por Planck da seguinte maneira:

Imagine um processo A ----> B com um dS positivo e MAIOR que zero.

Agora imagine o processo inverso B ----> A, com um valor de entropia -dS. Esse processo não ocorre pois a entropia do universo é menor que zero. Logo, o processo só pode ocorre em um único sentido, ou seja, ele é irreversível!

Mas eu quero que ocorra no sentido inverso também, então como faço?

Bom, se dS for igual a zero para A ----->B. Então no inverso B------> A -dS também será igual a zero. Como a variação de entropia não é negativa, os dois processos podem ocorrer e nesse caso, são ditos reversíveis.


Espero que eu tenha complementado adequadamente a resposta, todos os créditos ao Planck btw

Excelente explicação!

[AugustoITA]

Olá AugustoITA,

Eu só gostaria de talvez complementar o raciocínio proposto por Planck da seguinte maneira:

Imagine um processo A ----> B com um dS positivo e MAIOR que zero.

Agora imagine o processo inverso B ----> A, com um valor de entropia -dS. Esse processo não ocorre pois a entropia do universo é menor que zero. Logo, o processo só pode ocorre em um único sentido, ou seja, ele é irreversível!

Mas eu quero que ocorra no sentido inverso também, então como faço?

Bom, se dS for igual a zero para A ----->B. Então no inverso B------> A -dS também será igual a zero. Como a variação de entropia não é negativa, os dois processos podem ocorrer e nesse caso, são ditos reversíveis.


Espero que eu tenha complementado adequadamente a resposta, todos os créditos ao Planck btw

Obrigado Ósmio e Plank, agora no site não tem mais a função agradecer não?
O que quero dizer é uma caixinha com função de agradecer

[carlosaugusto]

Ótima explicação Planck e Ósmio

Obrigado Ósmio e Plank, agora no site não tem mais a função agradecer não?
O que quero dizer é uma caixinha com função de agradecer

Também senti falta da função agradecer, ela não vai voltar Prof.caju?

[caju]

Pois é, gente. É um problema isso.

Não sei se vocês notaram, mas o servidor do fórum está passando por picos de processamento que estão deixando-o muito lento!!! Daí um dos pontos que eu descobri que traziam uma boa parcela desse processamento era a parte dos agradecimentos... parece que a cada mensagem visualizada, havia uma requisição SQL gigantesca para verificar quem havia agradecido aquele tópico, gerando muito processamento no servidor. Assim, eu desativei o sistema de likes até conseguir resolver esse ponto. Porém, parece que a quarentena me trouxe mais trabalho do que qualquer coisa, hehehe.
Mas estou trabalhando nisso!!! Uma hora irá voltar...

Grande abraço,
Prof. Caju