Enunciado
Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 7
O círculo na figura 5.8 representa uma máquina reversível. Durante um número inteiro de ciclos a máquina absorve 1200 J de um reservatório a 400 K e realiza 200 j de trabalho mecânico.
- Encontre as quantidades de calor trocadas com outros reservatórios e diga se o reservatório absorve ou perde calor.
- Ache a variação de entropia em cada reservatório.
- Qual é a variação de entropia do universo?
Passo 1
Olá, aqui quem fala é a Jacyara do Responde Aí. Como você está? Está tudo em cima?
Bem, hoje vamos resolver mais uma questãozinha de Termodinâmica, para ser mais preciso vamos resolver uma questão de máquinas térmicas.
Bem, como é um assunto bem importante vamos responder juntinhos, okay?
Para resolver essa questão vamos precisar das implicações de um ciclo térmico. Uma delas é que o calor da fonte quente é igual ao trabalho, mas o calor da fonte fria, logo:
E para o cálculo da entropia vamos precisar da seguinte igualdade:
Agora que sabemos dessas informações podemos continuar a resolução, e aí vamos lá?
Passo 2
A questão nos informa os valores do calor que sai da fonte de 400 K e o valor do trabalho conjuntamente, sendo assim, temos que:
Portanto temos que:
Da equação de entropia, ah lembrando que os calores estão saindo da máquina por isso são negativos na equação, portanto:
Ao longo de um ciclo termodinâmico qualquer função de estado tem seu valor igual a 0, portanto temos que:
Sendo assim, temos o seguinte sistema de equações para resolver:
Resolvendo o sisteminha de equações temos que:
Passo 3
Para calcular a entropia de cada reservatório precisamos apenas da fórmula de entropia, que é dada por:
E para finalizar precisamos calcular a entropia do universo, como temos um ciclo fechado temos a variação da entropia é 0.
Resposta
- 0