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Flashcard FC279511

Como mecanismos dissipativos (viscosidade, fricção, condução térmica, turbulência) afetam a reversibilidade de um processo e a variação da entropia?

Termologia

CEBRASPE (CESPE) · 2021

De acordo com o assunto Física: Termologia, responda:

Como mecanismos dissipativos (viscosidade, fricção, condução térmica, turbulência) afetam a reversibilidade de um processo e a variação da entropia?
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Resposta

Não; a presença de dissipação torna o processo irreversível e provoca aumento da entropia: \( \Delta S_{\text{total}}>0 \).

Explicação:
Em idealizações sem perdas, ondas organizadas podem ser tratadas como reversíveis, mas em processos reais a energia ordenada é parcialmente convertida em calor microscópico por mecanismos dissipativos (fricção interna, viscosidade do fluido, condução térmica, turbulência). Isso causa espalhamento irreversível de energia e aumento da entropia total, conforme a 2ª lei.

Exemplo:
Um martelo golpeia um sino: o trabalho inicial \(W\) gera vibrações e ondas sonoras ordenadas, mas parte da energia é dissipada por atrito interno do metal e resistência do ar, aquecendo o sino e o ar. Se uma fração \(\alpha\) de \(W\) é convertida em calor \(Q=\alpha W\) em um reservatório à temperatura \(T\), então há aumento de entropia aproximadamente \(\Delta S_{\text{total}}\approx\frac{Q}{T}=\frac{\alpha W}{T}>0\), evidenciando irreversibilidade.





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