Considere
mols de um gás ideal submetido a um ciclo de Carnot. Considere
o menor volume assumido pelo gás durante o ciclo e
o maior. Qual a variação total de entropia do gás?
d)
d)
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo: temos um gás ideal com $ n $ mols passando por um ciclo de Carnot. Durante esse ciclo, o volume do gás varia entre $ V_{1} $ (o menor volume) e $ V_{2} $ (o maior volume). A pergunta é sobre a variação total de entropia ($ \Delta S $) do gás durante todo o ciclo.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre ciclos termodinâmicos, especialmente o ciclo de Carnot, e como a entropia se comporta nesses processos.
Passo 2
Primeiro, lembremos que o ciclo de Carnot é um ciclo termodinâmico ideal composto por quatro etapas: duas isotérmicas (temperatura constante) e duas adiabáticas (sem troca de calor). Esse ciclo é reversível, o que significa que ele pode ser percorrido tanto no sentido direto quanto no sentido inverso sem perda de energia.
Passo 3
Em um ciclo completo como o de Carnot, o sistema retorna exatamente ao seu estado inicial após completar todas as etapas. Como resultado, todas as mudanças de propriedades internas, como a entropia, também retornam ao valor inicial. Isso significa que a variação total de entropia do sistema ao longo de todo o ciclo deve ser zero.
Resposta
$ \Delta S = 0 $
Exercícios relacionados
Uma distribuição não-uniforme de carga esfericamente simétrica produz um campo elétrico que varia ao longo do eixo radial como
, com um sentido que aponta para fora do centro da esfera. Assinale a alternativa que contém a função que descreve a distribuição radial dessas cargas e o sinal das cargas.
c) , negativo
c)
Um disco uniforme de raio
e massa
(ou seja, com momento de inércia
) gira sem deslizar em uma superfície horizontal tendo o seu centro de massa velocidade
. Ao final da superfície horizontal há um plano inclinado sobre o qual o disco também gira sem deslizar. Determine a maior altura
atingida pelo disco.
d)
d)
Um disco uniforme de raio
e massa
(ou seja, com momento de inércia
) gira sem deslizar em uma superfície horizontal tendo o seu centro de massa velocidade
. Ao final da superfície horizontal há um plano inclinado sobre o qual o disco também gira sem deslizar. Determine a maior altura
atingida pelo disco.
b)
b)
Uma distribuição não-uniforme de carga esfericamente simétrica produz um campo elétrico que varia ao longo do eixo radial como
, com um sentido que aponta para fora do centro da esfera. Assinale a alternativa que contém a função que descreve a distribuição radial dessas cargas e o sinal das cargas.
b) , positivo
b)