Enunciado

Mostre que um corpo à temperatura T 1 é posto em contato com um reservatório de calor com uma temperatura T 2 < T 1 , a entropia do universo aumenta. Suponha que a capacidade térmica do corpo seja constante.

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 entropia.

Vamos precisar de umas formulinhas e uns conceitos para resolver a questão, e aí bora ver quais são?

Primeiro conceito é o de entropia, nós temos que a entropia do corpo dado por:

Δ S = ∫ T 1 T 2 d Q T = ∫ T 1 T 2 - C d T T = - C l n l n   T 2 T 1  

O calor é negativo porque o corpo vai perder calor para a vizinhança, pois T 2 < T 1 . E ae vamos resolver essa bronca? Então vamos lá.

Passo 2

Analisando a formulinha com a informação no enunciado temos que:

T 2 T 1 < 1

Portanto temos que:

T 2 T 1   > 0

Sendo assim temos que a entropia do sistema é negativa, realizando o balanço de energia, temos que:

Δ S u n i v e r s o = Δ S v i z i n h a n ç a + Δ S s i s t e m a = Q T - C l n l n   T 2 T 1  

Portanto temos que:

Δ S u n i v e r s o = Q T + c l n l n   T 1 T 2   > 0

Resposta

A questão foi devidamente demonstrada anteriormente.

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