Uma barra de latão está em contato com um reservatório térmico a em um dos extremos e no outro com um reservatório a . a) Calcule a variação total de entropia causada pela condução de 1200 cal através da barra. b) A entropia da barra muda durante o processo?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma barra de latão conectada a dois reservatórios térmicos: um quente a e outro frio a . A gente precisa calcular a variação total de entropia quando 1200 cal de calor passam pela barra e também ver se a entropia da barra muda durante esse processo. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, principalmente sobre entropia e transferência de calor.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas de termodinâmica a gente trabalha com Kelvin mesmo. A conversão é simples: basta somar 273,15.

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação de entropia para cada reservatório. A fórmula básica para variação de entropia ( ) em relação à transferência de calor ( ) é:
Mas atenção: o reservatório quente está perdendo calor, então a variação de entropia dele será negativa. Já o recebedor de calor (reservatório frio) está ganhando calor, então a variação de entropia será positiva.

Passo 4

Vamos calcular cada parte:
Reservatório Quente:
Reservatório Frio:

Passo 5

Para achar a variação total de entropia do sistema (barra + reservatórios), a gente soma as variações individuais:

Passo 6

Agora, vamos responder à parte b: A entropia da barra muda durante o processo?
Como a barra está apenas conduzindo calor de um reservatório para outro sem armazenar energia, a entropia dela não muda. O que muda é a entropia dos reservatórios.

Resposta

a) A variação total de entropia causada pela condução de 1200 cal através da barra é de aproximadamente .
b) Não, a entropia da barra não muda durante o processo.

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