As duas extremidades de uma barra de latao

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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 26 – A Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica 
1 
 
 
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 26 - A ENTROPIA E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
39. As duas extremidades de uma barra de latão estão em contato com reservatórios de calor a 
130oC e 24,0oC, respectivamente. (a) Calcule a variação total de entropia que resulta da 
condução de 1.200 J de calor através da barra. (b) A entropia da barra muda no processo? 
 (Pág. 259) 
Solução. 
(a) A variação infinitesimal da entropia de um sistema é definida por: 
 
T
dQdS = (1) 
Se o processo (estado 1 → estado 2) ocorre de tal forma que as condições de equilíbrio mudem 
constantemente, embora nunca se afastem consideravelmente do equilíbrio (quase-equilíbrio), a 
equação (1) é resolvida por integração. 
 ∫=∆
2
112 T
dQS 
No caso do presente problema, o processo termodinâmico ocorre em condições de equilíbrio 
(equilíbrio dinâmico), onde uma quantidade de calor Q abandona uma fonte quente à temperatura Tq 
e é transferido a uma fonte fria à temperatura Tf. 
TfTq
Q
 
Durante todo o processo o fluxo de calor é constante e a temperatura das fontes térmicas não muda. 
Isso sugere que (1) possa ser resolvida através de um somatório, ao invés de uma integral. 
 ∑
=
=∆
2
1
12
i i
i
T
QS 
 
2
2
1
1
12 T
Q
T
QS +=∆ (2) 
No presente problema, (2) pode ser reescrita da seguinte forma: 
 
f
f
q
q
T
Q
T
Q
S +=∆ 
Lembrando que Qq = −Q (o calor Q está sendo transferido para fora da fonte Tq) e Qf = Q (a mesma 
quantidade de calor Q está entrando na fonte Tf): 
 J/K 062737,1
)K 297(
)J 200.1(
)K 403(
)J 200.1(
−=+−=+−=∆
fq T
Q
T
QS 
 J/K 06,1−≈∆S 
 
	Solução.