Dúvida sobre a segunda lei da termodinâmica

por VitinhoDovakhin Qua 30 Mar 2022, 11:14

Se dá primeira lei temos [size=32][latex]Q=\delta + \Delta U[/latex][/size] uma transformação isotérmica não converteria integralmente todo o calor recebido em trabalho( contrariando a segunda lei da termodinâmica) ?
Obs: Eu sei que a segunda lei trata sobre ciclos mas não entendo como esse fato anula a incongruência

por Ian Pons Sáb 02 Abr 2022, 17:26

Nenhuma lei está sendo quebrada ai, como você mesmo afirmou, isso só seria um absurdo caso estivessemos tratando de uma máquina que opere de forma cíclica, pois teríamos um rendimento de 100%. Não há incongruência, afinal, em toda transformação isotérmica vale a relação Q = W.

por Lucas_DN684 Sáb 22 Jul 2023, 10:26

"É impossível realizar um processo cujo único efeito seja remover calor de um reservatório térmico e produzir uma quantidade equivalente de trabalho." - Kelvin

Quando Kelvin disse único efeito, significa que o sistema tem que voltar ao estado inicial, ou seja, que o processo é reversível (cíclico).Acredito que isso pode ficar mais claro se analisado do ponto de vista matemático.

No caso de uma transformação isotérmica, vemos que o calor é convertido inteiramente em trabalho:

[latex]\Delta U=Q-W=0\Leftrightarrow Q=W[/latex]

Já num ciclo termodinâmico, quando, por hipótese, assumimos que o calor é inteiramente transformado em trabalho, temos então um motor perpétuo, isto é, uma classe de máquina hipotética a qual reutilizaria indefinidamente a energia gerada por seu próprio movimento; no caso da máquina térmica, o processo ocorreria "adiabaticamente". Então teríamos:

[latex](\Delta U=Q-W)\Leftrightarrow (0=0-W\, \, \, \wedge \, \, \, W> 0)\, \, \, \, \, (Absurdo!)[/latex]

Na primeira vez que meu professor disse isso eu não tive a perspicácia para compreender essa diferença sutil, mas depois que aferi os cálculos isso foi imediato para mim; espero que isso esclareça a dúvida daqueles que nos presentearem com sua atenção!