Enunciado

Complete a discussão do enunciado de Kelvin-Planck da segunda lei na Seção 7.4, mostrando que se um sistema percorre um ciclo termodinâmico reversível enquanto se comunica termicamente com um único reservatório aplica-se a igualdade Eq. 7.3.

Passo 1

Saalve galerinha, tranquilo?

Vamos lá rever alguns conceitos importantes que usamos durante esse capítulo de exercícios!

Passo 2

De acordo com o teorema de Kelvin-Planck da segunda lei, o trabalho para o ciclo é zero ou negativo em um valor W c i c l o ≤ 0 como o ciclo é reversível

  • Quando W c i c l o < 0 o processo é internamente reversível
  • Quando W c i c l o = 0 o processo é internamente irreversível

Passo 3

W = 0 para demonstrar a irreversibilidade

  • O sistema vai necessariamente retornar ao estado inicial
  • Já que W = 0 não vai haver mudança na elevação da massa usada para armazenar energia nas vizinhanças
  • Já que W c i c l o = Q c i c l o , temos que Q c i c l o = 0

Resposta

W c i c l o = Q c i c l o ⇒ Q c i c l o = 0

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