Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 20.Problemas Adicionais - Ex. 69
Uma barra de latão está em contato térmico com uma fonte de calor a uma temperatura constante de em uma extremidade e com uma fonte de calor a uma temperatura constante de na outra extremidade. (a) Calcule a variação total da entropia do sistema barra-fontes quando de energia são transferidos de uma fonte para a outra através da barra. (b) A entropia da barra vazia?
Passo 1
(a) Show de bolinhas rapaziada, como as fontes tem temperatura constante, a variação da entropia em cada uma delas é dada por essa fórmula:
Convertendo as duas temperaturas para Kelvin, achamos:
E então a variação total da entropia (já que esse calor flui através da barra) será:
Passo 2
(b) Iradoso, e como as duas fontes têm temperaturas constantes, eventualmente o sistema todo vai estar em estado estacionário (ou seja, a temperatura em cada ponto vai parar de mudar).
Além disso, no estado estacionário, o fluxo de calor em todos os pontos é o mesmo, por isso todo o calor que flui para “dentro” da barra também flui para “fora”.
Essas duas informações permitem que a gente conclua que:
Resposta
(a) .
(b) .