Um litro de água, inicialmente a 100 ° C , é totalmente vaporizado: (a) em contato com um reservatório térmico a 100 ° C ; (b) em contato com um reservatório térmico a 200 ° C . O calor latente de vaporização da água é de 539,6c a l / g . Calcule a variação total de entropia do universo devida exclusivamente ao processo de vaporização, nos casos (a) e (b), e relacione os resultados com a reversbilidade ou não do processo.

As variações de entropia são Δ S A = 0 e Δ S B = 306c a l / K . O primeiro processo é reversível e o segundo é irreversível.

Enunciado

Nos dois casos, a variação de entropia da água vaporizada é a mesma:

A água se mantém à temperatura constante de , e o calor absorvido pela vaporização é sempre :

Sabendo que :

A quantidade de calor que a água absorve é a mesma que o reservatório cede, e a temperatura de cada um sempre se mantém constante.

No caso (a) a variação de entropia do reservatório é:

E no caso (b) a única diferença é :

Então, no primeiro caso, a variação total de entropia é:

No caso (a), em que a entropia total permanece constante, o processo é reversível.

No caso (b), em que a entropia do universo aumenta, o processo é irreversível.

As variações de entropia são e . O primeiro processo é reversível e o segundo é irreversível.