Exercícios Resolvidos de Diagrama T × S

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Enunciado

Um sistema termodinâmico pode ir do estado A para o estado B através de três processos reversíveis distintos, conforme ilustrado no diagrama abaixo. Sendo Q 1 , Q 2 e Q 3 os calores recebidos pelo sistema nos processos 1 , 2 e 3 respectivamente e Δ E 1 , Δ E 2 e Δ E 3 as respectivas variações de energia interna, marque a alternativa correta.

  1. Q 1 > Q 2 > Q 3 ; Δ E 1 > Δ E 2 > Δ E 3
  2. Q 1 = Q 2 = Q 3 ; Δ E 3 > Δ E 2 > Δ E 1
  3. Q 3 > Q 2 > Q 1 ; Δ E 1 = Δ E 2 = Δ E 3
  4. Q 1 = Q 2 = Q 3 ; Δ E 1 = Δ E 2 = Δ E 3
  5. Q 1 = Q 2 = Q 3 ; Δ E 1 > Δ E 2 > Δ E 3
  6. Q 3 > Q 2 > Q 1 ; Δ E 3 > Δ E 2 > Δ E 1
  7. Q 1 > Q 2 > Q 3 ; Δ E 1 = Δ E 2 = Δ E 3
  8. Q 3 > Q 2 > Q 1 ; Δ E 1 > Δ E 2 > Δ E 3

Passo 1

Temos que a energia interna é uma função de estado e como nos três processos vamos do mesmo estado inicial para o mesmo estado final, a variação de energia interna é a mesma para os três processos

Δ E 1 = Δ E 2 = Δ E 3

Para processos reversíveis temos que uma variação infinitesimal de entropia se relaciona com uma variação infinitesimal de calor por

d S = d Q T → d Q = T d S

Q = ∫ T d S

Ou seja, o calor recebido em um dado processo, em um diagrama T S , é igual a área sob a curva do processo. Pelo diagrama, vemos que

Q 1 > Q 2 > Q 3

Resposta

(g)

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