Uma pá giratória está inserida em um recipiente selado e isolado termicamente, o qual contém um gás diatômico. A pá é acionada por uma corda conectada a um peso (fig.).
Quando o peso cai, fazendo a pá girar, verifica-se que a temperatura do gás aumenta.
Seria possível esta máquina funcionar ao reverso, ou seja: começando com o peso na altura do chão, seria possível que o gás reduzisse sua temperatura, ao mesmo tempo fazendo a pá rodar o contrário e erguer o peso?
A) Sim, seria possível, pois este processo respeitaria todas as Leis da Termodinâmica
B) Não, devido à Lei Zero da Termodinâmica
C) Não, devido à 1a Lei da Termodinâmica apenas
D) Não, devido à 2a Lei da Termodinâmica apenas
E) Não, devido à 1a e 2a Leis da Termodinâmica
Passo 1
Quando o peso cai, fazendo a pá girar, esta realiza trabalho sobre o líquido.
Esse trabalho é convertido em calor, que vai gerar um aumento de energia interna, verificada pelo aumento de temperatura.
Passo 2
Já no contrário, o gás reduzindo a temperatura para fazer a pá rodar e erguer o peso.
Temos uma diminuição de energia interna, devido ao calor saindo do sistema (), que vai gerar um trabalho negativo sobre o líquido (), ou seja, o sistema realiza trabalho, no caso, girar a pá e erguer o peso.
Isso é plenamente possível segundo a primeira lei da termodinâmica, a conservação de energia.
Porém, calor sendo transformado integralmente em trabalho é proibido pela segunda lei da termodinâmica.
Resposta
D) Não, devido à 2a Lei da Termodinâmica apenas