Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustr...
Considere que a câmara do dispositivo cilindro-pistão ilustrado na figura acima contenha certa quantidade de água pura e que o pistão possa correr livremente, de forma que a água esteja sempre sob pressão constante. Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito. Com base nessas considerações e desprezando variações de energia cinética e potencial sofridas pela água, julgue o item que se segue.
Como não há transferência de calor através das fronteiras do
sistema, se o processo for quasi-estático, então a variação de
entropia da água será nula.
A problema demonstra um sistema isolado (que não troca matéria e nem energia com o meio). A geração interna de entropia (irreversibilidade) pode ser causada pelos seguintes mecanismos:
- Atrito;
- Expansão não resistida;
- Redistribuição interna de energia com diferenças finitas de temperatura;
Além das irreversibilidades internas, também pode haver irreversibilidades externas, como a troca de calor com diferença finita de temperatura.
No caso dessa questão, não há transferência de calor e de massa de/para o meio externo, ou seja, não há transferência de entropia. Porém, a temperatura interna aumenta devido a ação da resistência elétrica. Logo, há a geração interna de entropia.
Errei porque quando a questão fala d assertiva não diz se a resistência estará ligada ou não. A questão fala da tal resistência, mas diz que fica ligada apor tempo finito, logo, pode estar também desligada em algum momento. Vacilei por interpretação.
Lembrando que qualquer processo reversível é um processo quase-estático, mas nem todo processo quase-estático é reversível.
Fonte:https://en.wikipedia.org/wiki/Quasistatic_process
Basicamente, a resistência não reabsorve o calor cedido, daí gera-se entropia.
O ponto-chave da questão está em:
"Esse sistema, que é perfeitamente adiabático, conta com um aquecedor elétrico que é ligado durante um intervalo de tempo finito".
Transferência de calor com diferença finita de temperatura é um dos fatores de geração de entropia, assim como histerese, atrito, expansão não resistida, dentre outros.