Cesgranrio Petrobras 2005 Física · Segunda lei e entropia também em Física · Máquinas térmicas e rendimento

Questão 53

Dentre as afirmativas abaixo a respeito dos processos de trocas térmicas, assinale aquela que está em DESACORDO com os princípios da Termodinâmica.

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Resposta da banca: D

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Termodinâmica — as duas leis e a entropia, e a afirmação que as contradiz.

Objetivo

Achar a afirmação em desacordo com a Termodinâmica. O que está em jogo é lembrar que a entropia de um sistema isolado nunca diminui numa transformação espontânea: ela cresce ou fica igual.

Conceitos para revisar

Primeira lei: a energia se conserva

Num sistema fechado, a energia total não muda nas transformações. É a afirmação (E), certa.

\[\Delta U = Q - W\]

\(U\)energia interna

\(Q\)calor

\(W\)trabalho

Segunda lei: três formas de dizer

Calor não passa sozinho do frio para o quente. Nenhuma máquina converte todo o calor em trabalho. E a entropia de um sistema isolado só pode crescer ou ficar igual numa transformação espontânea.

\[\Delta S \ge 0 \quad \text{(sistema isolado)}\]

\(S\)entropia

Carnot

O rendimento da máquina ideal depende só das temperaturas das duas fontes. É a afirmação (C), certa.

\[\eta = 1 - \dfrac{T_{f}}{T_{q}}\]

\(T_{f}\), \(T_{q}\)fontes fria e quente, em kelvin

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