Lista de Exercícios sobre Entropia e Máquinas Térmicas - Física II

Lista de Exercícios de Aprendizagem Entropia e Máquinas Térmicas Disciplina Física II Prof Cicero Rita da Silva 1 Suponha que 1 mol de nitrogênio esteja confinado no lado esquerdo do recipiente da fig abaixo A válvula é aberta e o volume do gás dobra Qual é a variação de entropia do gás para esse processo irreversível Trate o gás como sendo ideal 2 Prove que a entropia é uma função de estado para o caso especial no qual um gás ideal passa por um processo reversível 3 Um gás ideal sofre sua expansão isotérmica reversível a 77C aumentando seu volume de 13 L para 34 L A variação de entropia do gás é 22 JK Quanto mols de gás estão presentes 4 Qual é a variação de entropia para 32 mol de um gás monoatômico ideal que sofre um aumento reversível de temperatura de 380 K para 425 K a volume constante 5 Um bloco de 364 g é colocado em contato com uma fonte de calor O bloco está inicialmente a uma temperatura mais baixa do que a da fonte Suponha que a consequente transferência de energia na forma de calor da fonte para o bloco seja reversível A fig mostra a variação de entropia ΔS do bloco até que o equilíbrio térmico seja alcançado A escala do eixo horizontal é definida por Ta 280 K e Tb 380 K Qual é o calor específico do bloco 6 Um cubo de gelo de 10 g a 100 C é colocado em um lago cuja temperatura é 15C Calcule a variação de entropia do sistema cubolago quando o cubo de gelo entra em equilíbrio térmico com o lago O calor específico do gelo é 2220 JkgK Sugestão O cubo de gelo altera a temperatura do lago 7 Uma amostra de 2 mols de um gás monoatômico ideal é submetido ao processo reversível da fig ao lado A escala do eixo vertical é definida por Ts 400 K e a escala do eixo horizontal é definida por Sm 20 JK a Qual é a energia absorvida pelo gás na forma de calor b Qual é a variação da energia interna do gás c Qual é o trabalho realizado pelo gás