22a) Determine a variação de entropia do sistema nos dois processos. Resp: De
22b) Determine a variação de entropia do universo para os dois processos comparando-os.
Resp: De

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos duas partes: na primeira (22a), precisamos determinar a variação de entropia do sistema em dois processos diferentes. Na segunda parte (22b), vamos analisar como essa variação afeta a entropia do universo, comparando os dois processos. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados à entropia e às transformações gasosas. Vamos precisar lembrar da fórmula da variação de entropia para processos isobáricos ou isocóricos e entender como aplicá-la nesses casos.

Passo 2

Primeiro, vamos focar na parte 22a, onde precisamos encontrar a variação de entropia do sistema para os dois processos. A entropia é uma medida da desordem ou do grau de aleatoriedade de um sistema. Quando um sistema sofre uma transformação, a variação de entropia pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
De
Aqui:
  • é a variação de entropia,
  • é o número de mols,
  • é a constante dos gases,
  • é o volume final,
  • é o volume inicial.
Essa fórmula assume que estamos lidando com um processo isotérmico (temperatura constante) para um gás ideal.

Passo 3

Agora, aplicando essa fórmula aos dois processos mencionados na questão:
  1. Processo I:
    • Volume inicial: De
    • Volume final: De
    Substituindo na fórmula:
  2. Processo II:
    • Volume inicial:
    • Volume final:
    Da mesma forma:

Passo 4

Perceba que, para ambos os processos I e II, a variação de entropia do sistema é a mesma porque a relação entre os volumes inicial e final é a mesma. Isso significa que, mesmo que os processos sejam diferentes em outros aspectos, a variação de entropia depende apenas dessa relação de volumes quando a temperatura é constante.

Passo 5

Agora, vamos para a parte 22b, onde precisamos determinar a variação de entropia do universo para os dois processos e compará-los. A entropia do universo é a soma das entropias do sistema e dos arredores. Em processos reversíveis, a variação total da entropia do universo é zero, enquanto em processos irreversíveis, ela é positiva.

Passo 6

Para o Processo J (que pode ser um processo reversível):
De
Isso ocorre porque, em processos reversíveis, a entropia do sistema aumenta e a dos arredores diminui de forma que a variação total é nula.

Passo 7

Para o Processo II (possivelmente um processo irreversível):
De
Aqui, a entropia do universo aumenta, indicando que o processo é irreversível. Esse aumento é igual à variação de entropia do sistema porque os arredores não compensam esse aumento, resultando em uma entropia total maior.

Resposta

A variação de entropia do sistema nos dois processos é dada por:
De
E a variação de entropia do universo para os dois processos é:
De

Exercícios relacionados

Escreva a equação geral da reta representada en cada item.
a) -5 x+7 y-13=0
Verifique se os pontos dados em cada item são colineares.
a ) A(2,8), B(-4,0) e C(-1,4) colineares
A equação de onda para uma onda é dada por: partial^2 y(x, t)partial x^2-125.10^4 partial^2 y(x, t)partial t^2=0. a) Qual a velocidade de propagação dessa onda? b) Escreva a função de onda para uma onda de frequência 750 Hz e amplitude de 3 , 0 0 c m que obedece a equação acima. Resp: a) v=500 m / s; b) y(x, t)=0,03 sen[9,425 x-4712 t] (em metros).
Se as diagonais de um quadrilátero se cruzam exatamente no ponto médio, entāo esse quadrilátero é um paralelogramo. Em cada um dos itens a seguir estão indicadas as coordenadas dos vértices de um quadrilátero convexo. Calcule as coordenadas dos pontos médios das diagonais de cada um deles e, em seguida, determine quais são paralelogramos.
b) (c(-3,-2),(-1,2),(0,-5) e (2,-1) para<=logramo (-12,-32)