Origem do Exercício
Um bloco de um certo material de massa à temperatura é colocado dentro de uma caixa isolada junto com um bloco a temperatura de massa . Sabendo que o calor específico do segundo bloco é o dobro do calor específico do primeiro, analise as seguintes afirmativas:
(I) A temperatura de equilíbrio do sistema é igual a . (II) A variação de energia interna do sistema é diferente de zero. (III) A variação de energia interna do sistema é nula. (IV) A entropia do sistema aumenta. (V) A entropia do sistema diminui.
São verdadeiras:
- I, III e IV
- I, II e V
- III e V
- II e V
- Apenas II
- Apenas I
Passo 1
Vamos analisar uma por uma:
I)
Basta a gente usar a conservação da energia:
Como:
Assim:
A afirmação é verdadeira.
Passo 2
II) O sistema é isolado, então, a energia interna continua a mesma, afinal de contas, ele é isolado, não é mesmo? Então a variação da energia interna é nula.
Assim, a afirmação é falsa.
Passo 3
III)
Verdade: Afinal de contas, a última afirmação foi dita como falsa.
IV)
Verdade: Uma transferência de calor é sempre um processo irreversível, assim, aumenta a entropia do universo.
V) Falsa: Como vimos, a entropia aumenta.
Resposta
a)