Reconsidere o Prob. 7–33. Usando o EES (ou outro programa), avalie e trace um gráfico da entropia gerada em função da temperatura da vizinhança, e determine os valores dessas temperaturas válidos para esse problema. Considere uma variação de 0 °C a 100 °C na temperatura da vizinhança. Discuta os resultados.

A variação de entropia do sistema do estado em que o gás se encontra confinado na metade do reservatório até a sua expansão para o volume restante do tanque já foi calculada na questão 33, definida como A entropia gerada é dada por:

(1)

Dessa forma, é necessário calcular a variação da entropia na vizinhança. Esta é dada por:

(2)

A quantidade Q pode ser entendida como o calor liberado pelo sistema para a vizinhança , durante a expansão. Um vez que não há variações na energia interna do sistema associadas à energia cinética, potencial ou realização de trabalho, a primeira lei da termodinâmica indica que , o calor fornecido é a variação da energia interna do sistema, quando este passa do estado inicial para o final. Da mesma forma que para o valores de entropia, os valores de energia interna são obtidos para o estado inicial e final a partir da tabela do anexo do livro. Dessa forma, a entropia gerada é dada pela união das equações (1) e (2), dependendo da temperatura da vizinhança.

(3)

Para um conjunto de temperaturas de 0 a 100°C, são obtidos os respectivos valores de entropia gerada, como na Figura 1:

Figura 1: Dados de entropia gerada de acordo com a temperatura da vizinhança

Os dados foram então plotados num gráfico, que permite estipular a faixa de valores de temperatura são válidos, uma vez que a entropia gerada deve ser obrigatoriamente uma quantidade não negativa. O gráfico encontra-se na Figura 2

Figura 2: Entropia Gerada x Temperatura da vizinhança

Da observação do gráfico, valores maiores que 70°C são os válidos, uma vez que garantem uma entropia gerada positiva, de acordo com a segunda lei da termodinâmica.