Deseja-se conhecer a variação de entropia em um ciclo irreversível, se comparada com a devida variação de um ciclo reversível. Nessa condição, conclui-se que a(s)
- A)variação de entropia do ciclo irreversível é sempre maior que a do ciclo reversível.
Errada, porque a variacao de entropia do sistema em um ciclo completo é sempre zero, nao maior em um caso e menor em outro.
- B)variação de entropia no ciclo irreversível será maior que a do ciclo reversível, se a substância de trabalho for água.
Errada, porque o tipo de substancia de trabalho, como água, nao muda o fato de que em ciclo fechado a entropia do sistema retorna ao valor inicial.
- C)variação de entropia nos dois ciclos é nula, pois a entropia é uma propriedade termodinâmica.
Certa, porque entropia é propriedade termodinamica e, em um ciclo, o estado final coincide com o inicial, logo a variacao de entropia é nula.
- D)variação de entropia no ciclo reversível será maior que a do ciclo irreversível, se a substância de trabalho for um gás perfeito.
Errada, porque mesmo para gás perfeito a variacao de entropia em um ciclo completo continua sendo zero; irreversibilidade nao inverte esse resultado.
- E)duas variações de entropia são iguais, mas seu valor não pode ser determinado sem o conhecimento dos estados termodinâmicos.
Errada, porque as variacoes de entropia nao sao apenas iguais, elas sao nulas em qualquer ciclo completo, sem necessidade de conhecer estados para concluir isso.
Gabarito: C
Entropia é uma propriedade de estado: ela depende apenas do estado inicial e do estado final, e nao do caminho percorrido. Por isso, quando um sistema faz um ciclo completo, ele volta ao estado original e a variacao de entropia total do sistema é zero, independentemente de o ciclo ser reversivel ou irreversivel. Esse é o ponto-chave que a banca quer ver: ciclo nao é processo aberto, é volta ao começo, entao a conta fecha em zero. No ciclo reversivel, cada etapa pode ser descrita com o minimo de perdas idealizadas. No ciclo irreversivel, ha geracao interna de entropia por atrito, dissipacao, gradientes finitos de temperatura etc. Mas isso nao altera a variacao total da entropia do sistema ao final do ciclo, porque a propriedade retorna ao valor inicial. A irreversibilidade muda a producao de entropia e o rendimento do processo, nao o saldo final da propriedade no sistema ao encerrar o ciclo. Em linguagem de prova: em qualquer ciclo termodinamico, temos DeltaS = 0 para o sistema, pois entropia é função de estado. Se o enunciado estivesse falando da entropia gerada no universo, ai sim o ciclo irreversivel teria aumento de entropia maior que o reversivel. Mas a alternativa correta fala da variacao de entropia do ciclo como propriedade do sistema, e aí o valor é nulo nos dois casos. Resumo de ouro: irreversivel ou reversivel, se voltou ao estado inicial, a entropia do sistema nao mudou no balanço final. A banca costuma misturar entropia do sistema com entropia gerada, para ver se voce nao troca propriedade de estado por irreversibilidade.