Suponha que 260 J sejam conduzidos de uma fonte à temperatura constante de 400 K para uma fonte a 200 K. Qual é a variação líquida da entropia das fontes, De, neste caso?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta quer saber qual é a variação líquida da entropia quando 260 J de calor são transferidos de uma fonte quente (400 K) para uma fonte fria (200 K). Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre entropia. Entropia é uma medida da desordem de um sistema, e a gente vai precisar calcular a mudança de entropia em cada uma das fontes para encontrar a variação total.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da fórmula básica para calcular a mudança de entropia quando um calor $ Q $ é transferido a uma temperatura constante $ T $:
Q
Onde:
  • $ \Delta S $ é a variação de entropia,
  • $ Q $ é o calor transferido,
  • $ T $ é a temperatura da fonte.

Passo 3

Vamos calcular a variação de entropia da fonte quente. Como a fonte está perdendo calor, o $ Q $ será negativo:
Q
Isso significa que a entropia da fonte quente está diminuindo.

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de entropia da fonte fria. Aqui, a fonte está recebendo calor, então $ Q $ é positivo:
Q
A entropia da fonte fria está aumentando.

Passo 5

Para encontrar a variação líquida da entropia das fontes, a gente soma as variações de entropia de cada uma:
De
Isso mostra que a entropia total do sistema aumentou.

Resposta

A variação líquida da entropia das fontes é $ \Delta S_{liq} = 0,65, J/K $.

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