Questão 63
ITA 2021
(ITA - 2021)
Considere as seguintes proposições sobre processos termodinâmicos:
I. A entropia permanece constante em um sistema fechado que sofre a ação de um processo reversível.
II. A variação de entropia é nula dentro do sistema quando ele opera em um ciclo de Carnot.
III. O valor absoluto da variação da energia interna de uma gás ideal numa expansão reversível adiabática é maior que numa expansão reversível isotérmica.
IV. Energia interna é uma propriedade cuja variação pode ser medida pelo trabalho adiabático realizado entre dois estados.
Das afirmações acima, está(ão) ERRADA(S) apenas
I.
I, II e IV.
II e III.
III.
IV.
Gabarito:
I.
Resolução:
I. Errada. ΔS é uma função de estado e ΔS = 0 para um processo reversível, mas isso não significa que a a entropia (S) é constante durante todo processo.
II. Certa. O ciclo de Carnot é composto por quatro processos:
• Expansão isotérmica
• Expansão adiabática
• Compressão isotérmica
• Compressão adiabática
O ΔS da expansão e compressão adiabática é zero
Se Qrev = 0, ΔS = 0.
O ΔS da expansão isotérmica tem mesmo módulo da compressão isotérmica, mas sinais contrários:
Portanto, o ΔS do processo como um todo é zero.
III. Certa.
Variação da energia interna de uma gás ideal numa expansão reversível isotérmica.
como ΔT = 0 (expansão isotérmica),
Variação da energia interna de uma gás ideal numa expansão reversível adiabática
como Q = 0
O "valor absoluto" é referente ao módulo. Como a energia interna numa expansão reversível adiabática é diferente de zero, seu valor absoluto é maior do que a variação da energia interna numa expansão reversível isotérmica.
IV. Certa. Como num processo adiabático Q = 0, a energia interna é igual ao trabalho: