Considere dois reservatórios térmicos com temperaturas .
- Os reservatórios são colocados em contato térmico durante um intervalo de tempo suficiente para que troquem de calor. Determine a variação de entropia do conjunto, , em .
- Os mesmos reservatórios são utilizados para operar uma máquina de Carnot. Se de calor são absorvidos pelo reservatório frio em cada ciclo, qual a variação de entropia dos dois reservatórios, , em , ao final de um ciclo?
(Lembrete: Um reservatório térmico é, por definição, um sistema capaz de ceder ou absorver uma quantidade arbitrária de calor sem sofrer qualquer variação em sua temperatura).
Passo 1
Galera, no enunciado já tiramos que variação da entropia é descrita da seguinte maneira:
Então:
Passo 2
Os dois reservatórios e o gás formam o sistema fechado e passam por processos reversíveis. Portanto, para os três, a variação de entropia é nula. Como ao final de um ciclo a variação de entropia apenas do gás é nula, pois a entropia é uma função de estado, a variação de entropia dos dois reservatórios combinados também é nula.
Explicitamente, para o ciclo de Carnot, e, portanto:
Assim, para os dois reservatórios apenas:
Resposta
a) 5 J/K
b) 0