Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 19.1 - Ex. 69
Para manter a temperatura no interior de uma casa em 20ºC, o consumo de energia elétrica dos aquecedores é de 30,0 kW em um dia em que a temperatura externa é de –7ºC. A que taxa esta casa contribui para o aumento da entropia do universo?
Passo 1
Muito bem galera, queremos a variação da entropia do universo, ou seja, a variação da entropia dentro da casa mais a variação da entropia que será causada na vizinhança.
Então:
Vamos por parte, dentro da casa a temperatura não varia então a variação é calculada como:
Como o volume não varia:
Para a entropia na vizinhança:
Temos a temperatura, mas nada sobre o calor. Mas de uma coisa sabemos! O consumo de energia é dado por:
Ou seja,
Pela unidade já conseguimos saber como é calculada:
Substituindo na entropia do universo:
Até aqui tudo bem! Mas nós precisamos da taxa de variação da entropia, o que isso quer dizer?
A taxa será a entropia sobre o tempo, então:
Lembrando que:
Agora é só substituir: