Você decide tomar um banho quente, mas descobre que o seu descuidado companheiro de quarto usou quase toda a água quente. Você enche a banheira com de água e tenta aquece-la mais despejando de água fervente aquecida no fogão. a) Esse processo é reversível ou irreversível? Use raciocínio físico para explicar. b) Calcule a temperatura final da água do banho. c) Calcule a variação total na entropia do sistema (água da banheira + água fervente), supondo que não haja troca de calor com o ar e com a própria banheira.

b) Podemos considerar que a soma do calor liberado e absorvido entre as duas massas de água é igual a zero:

E como a temperatura final é a mesma já que o sistema atinge o equilíbrio:

Simplificando o calor específico:

Considerando que a temperatura inicial da água da banheira é , um pouco maior que a temperatura ambiente, já que o enunciado não deu o valor exato, e quase toda a água quente foi usada no banho do colega:

(A temperatura da água fervente é que é o ponto de ebulição da água)

c) A variação total de entropia vai ser a soma da variação de entropia da água fervente com a variação da água da banheira:

Para cada caso, vamos usar a equação de variação de entropia quando a temperatura varia:

A soma será:

Usando o calor específico da água, as temperaturas iniciais que usamos no Passo anterior e a temperatura final que calculamos: