(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Física

Durante uma aula de laboratório interdisciplinar de Física e Química, os alunos estão realizando um experimento para entender os conceitos de entropia. Eles têm um cilindro com um pistão móvel que contém um gás ideal monoatômico inicialmente a uma pressão de 2 atm e um volume de 0,01 m^3. O cilindro é colocado sobre uma fonte de calor e o gás é aquecido de forma isotérmica até que sua pressão atinja 4 atm. Considerando a temperatura constante de 300 K, calcule a variação da entropia do gás durante esse processo. Utilize a expressão S = nR ln(Vf/Vi) para a entropia, onde S é a entropia, n é o número de mols do gás, R é a constante dos gases ideais (8,31 J/(mol K)), e Vf e Vi são os volumes final e inicial do gás, respectivamente. Após o cálculo da variação de entropia, explique, sob o ponto de vista da segunda lei da termodinâmica, se o processo observado é consistente com o princípio de que a entropia do universo sempre cresce.