Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 20.Questões para Discussão - Ex. 7
Imagine um filtro de ar especial colocado na janela de uma casa. Os pequenos furos do filtro permitem a saída apenas de moléculas com velocidades maiores que certa velocidade e somente a entrada de moléculas mais lentas que um certo valor. Explique por que esse filtro produziria o resfriamento da casa e por que a segunda lei da termodinâmica proíbe sua construção.
Passo 1
E aí meus amores nessa questãozinha “Pegue o que puder, sem nada a devolver” okay?
Para resolver esta questão, devemos aplicar nossos conhecimentos sobre a segunda Lei da Termodinâmica.
O filtro de ar permitirá a entrada de partículas com baixa velocidade, o que implica que essas partículas tem pequena energia e, portanto, menor temperatura.
O filtro também permite a saída de moléculas de alta velocidade, o que implica que possuem alta energia e, portanto, alta temperatura.
Permitindo a saída de partículas de alta velocidade e a entrada de partículas de baixa velocidade provoca uma troca de partículas de alta temperatura por partículas de baixa temperatura, provocando resfriamento da sala.
Passo 2
Tal filtro viola a segunda lei da termodinâmica, visto que está se tirando calor da fonte fria e jogando para a fonte quente sem a realização de trabalho.
É impossível permitir que as partículas que possuem baixa velocidade entrem no quarto sem realizar trabalho sobre elas. Ou seja, a violação se encontra neste fato.
Portanto, conclui-se que o filtro não pode ser construído, visto que é impossível permitir que as partículas que possuem baixa velocidade entrem no quarto sem realizar trabalho sobre elas.
Haha bora pra proximaaaa
Resposta
Resposta nos passos.