Origem do Exercício
Um gás pode ir do estado ao estado através de dois processos diferentes denotados por “processo1” e “processo 2" na figura ao lado. Compare a variação de energia interna (), o trabalho realizado pelo gás (), o calor recebido pelo gás ( e a variação de entropia () do gás nesses dois processos. Para isso, preencha as lacunas abaixo com uma das quatro opções: (igual); (menor que); (maior que); ou []. Onde o símbolo [] deve ser usado se não houver dados suficientes para fazer uma comparação entre as grandezas em questão nos dois processos.
Passo 1
Primeiro vamos analisar a variação de energia em ambos os processos:
Como a energia interna é uma função de estado, o caminho percorrido não importa, apenas os pontos inicial e final. Assim:
Passo 2
O trabalho, porém, é determinado pelo caminho. Como a área sob a curva do processo 1 é maior do que a área do processo 2, podemos concluir que:
Passo 3
E o calor? Basta usar:
Como é o mesmo paara os dois, o que vai ser determinante na relação acima será o trabalho. Assim, como
Passo 4
E a entropia? Bom, a entropia, assim como a energia interna, também é uma função de estado. Assim: