Uma dica nesse tipo de questão é ir resolvendo os itens e já conferindo e eliminado as alternativas que não estão de acordo com a resposta. Por exemplo, vamos supor que você tenha certeza que o primeiro item seja FALSO, assim, as alternativas (B) e (C) já estariam descartadas. Com isso, a quantidade de itens a ser analisado durante a prova seria menor, caso alguns itens das alternativas (A) e (D) fossem iguais. Vamos a resolução da questão, item por item:
(V) Expansões não resistidas dos gases são processos irreversíveis.
VERDADEIRO. Se a expansão não pode ser resistida, ou contida, o processo não pode ser reversível. Assim, após um gás, separado de uma região com vácuo por uma membrana, expandir para essa região, a única forma de restaurá-lo ao estado original seria comprimi-lo até o volume inicial e, ao mesmo tempo, transferir calor até atingir a temperatura inicial. A quantidade de calor que foi transferida do gás corresponde à quantidade de trabalho realizado sobre o gás pela vizinhança. Para restaurar a vizinhança ao estado original, seria necessário converter todo esse calor em trabalho, o que violaria a 2ª Lei da Termodinâmica, com isso, a expansão não resistida de um gás é um processo irreversível.
(F) O atrito é um fator que não influencia a reversibilidade de um sistema.
FALSO. O atrito é comum em corpos em movimentos. Quando há movimento relativo entre dois corpos (pistão e cilindro contendo gás em expansão), desenvolve-se na interface entre esses corpos uma força de atrito na direção contrária ao movimento, sendo necessário parte do trabalho para superá-la. Esse trabalho é convertido em calor durante o processo, que é transferido para os dois corpos. Quando a direção do movimento é invertida, os corpos voltam à posição original, mas a interface mão resfria e o calor não é convertido em trabalho. Pelo contrário, é necessário que mais trabalho seja usado para superar as forças que, novamente, se opõem ao movimento, gerando mais calor. Assim, qualquer processo que envolva atrito é irreversível. Quanto maiores as forças de atrito, mais irreversível será o processo.
(F) Dado um sistema isolado termodinamicamente, a entropia do sistema tende a diminuir até atingir um valor máximo.
FALSO. O princípio do aumento de entropia nos diz que, num sistema isolado termodinamicamente, na ausência de transferência de entropia, a variação de entropia é igual à geração de entropia. Ou seja, a entropia de um sistema isolado sempre aumenta ou, no caso limite de um processo reversível, ela permanece constante. Portanto, a entropia nunca diminui.
(V) Um processo de transferência de calor é reversível quando o calor é transferido através de um diferencial infinitesimal de temperatura.
VERDADEIRO. A transferência de calor somente pode ocorrer quando houver uma diferença de temperatura entre um sistema e sua vizinhança. É fisicamente impossível existir um processo irreversível de transferência de calor, visto que para retornar o sistema e sua vizinhança calor ao estado inicial seria necessário aquecer um e resfriar o outro, havendo necessidade de realização de trabalho, esse trabalho deveria ser obtido do calor que foi recebido por aquele (sistema ou vizinhança) que se aqueceu, e, pela 2ª Lei da Termodinâmica, é inconcebível transformar todo calor em trabalho. Entretanto, um processo de transferência de calor torna-se menos irreversível à medida que a diferença de temperatura entre os dois corpos se aproxima de zero. Neste ponto, a transferência de calor com uma diferença de temperatura infinitesimal pode ser considerada reversível. Quando se aproxima de zero, o processo pode ter a direção invertida (pelo menos teoricamente) sem a necessidade de nenhum fornecimento de trabalho (refrigeração). Observe que a transferência de calor reversível é um processo conceitual e não pode ser produzido no mundo real.
(V) Um processo reversível é definido como aquele que, tendo ocorrido, pode ser invertido e após realizada essa inversão, não se notarão vestígios no sistema e no meio.
VERDADEIRO. Os processos reversíveis são aqueles que, após terem ocorrido, podem retornar ao estado inicial sem deixar qualquer vestígio no sistema ou ambiente. São processos idealizados que são impossíveis de serem colocados em prática na vida real. Os fatores que levam um processo a ser irreversível são as denominadas irreversibilidades. São eles: atrito; expansão não resistida; mistura de dois fluidos; transferência de calor com uma diferença finita de temperatura; resistência elétrica; deformação inelástica de sólidos; e reações químicas.
Com isso, a sequência de respostas fica: V – F – F – V – V, como monstra a alternativa (C).
Resposta: C