UFU 2025-2 — questão 22 de Física

Gabarito CTermodinâmica — entropia, segunda lei e seres vivosProcesso Seletivo 2025-2 · 1ª fase · Prova Objetiva · Tipo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 22 de Física do UFU 2025-2

Enunciado em texto

A entropia é uma grandeza física que busca mensurar o grau de desordem em um sistema físico, e possui relação com a segunda Lei da Termodinâmica, podendo levar à conclusão que, de modo espontâneo, normalmente a entropia e a desordem de um sistema físico aumentam. Ao estudar este conteúdo, um estudante afirma que o corpo humano, assim como de outros seres vivos, é um sistema que reduz a entropia e contraria a segunda Lei da Termodinâmica, aumentando o nível de organização e complexidade, uma vez que, além de conseguir coordenar diversos órgãos de complicado e específico funcionamento, também transforma moléculas simples em compostos mais elaborados como as proteínas. Esse estudante está

A) correto, pois o organismo humano é um sistema formado por vários compostos orgânicos e funciona de modo diferente das máquinas térmicas que aumentam a entropia conforme as Leis da Termodinâmica.

B) correto, pois o organismo humano é um sistema que tem a água como regulador e catalisador de diversas reações químicas que resulta na constância ou redução da entropia.

C) errado, pois o organismo humano é um sistema sustentado energeticamente por outras reações químicas, como a quebra da glicose em água e gás carbônico que resulta no aumento na entropia.

D) errado, pois o organismo humano é um sistema dependente de proteínas e de outras moléculas complexas que são absorvidas no processo de alimentação, não necessitando gerar redução na entropia ao produzi-las.

(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2025-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).

Resolução comentada

O que a questão pede: decidir se um ser vivo, ao se organizar, viola a segunda lei da Termodinâmica, e escolher a justificativa certa.

Passo 1 — o que a segunda lei diz de fato. A entropia de um sistema isolado nunca diminui. Num sistema aberto, que troca energia e matéria com a vizinhança, a entropia pode diminuir, desde que a vizinhança ganhe entropia pelo menos na mesma medida. O que não pode diminuir é a entropia total:

ΔScorpo+ΔSamb≥0\Delta S_{\text{corpo}} + \Delta S_{\text{amb}} \geq 0

Passo 2 — o corpo é um sistema aberto. Ele come, respira, transpira e libera calor o tempo todo. Montar proteínas a partir de aminoácidos diminui a entropia localmente, mas essa montagem é paga com energia tirada de outras reações.

Passo 3 — de onde vem essa energia. A principal fonte é a respiração celular, a quebra da glicose:

C6H12O6+6 O2→\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\,\text{O}_2 \to

→6 CO2+6 H2O\to 6\,\text{CO}_2 + 6\,\text{H}_2\text{O}

Uma molécula grande e organizada vira várias moléculas pequenas (7 moléculas de reagentes dão 12 de produtos, e o gás carbônico sai para o ar), e ainda se libera calor para o ambiente. As duas coisas aumentam a entropia, e esse aumento supera com folga a redução local da organização do corpo. A entropia total cresce, e a segunda lei é respeitada. O estudante está errado, pelo motivo da alternativa C.

Por que não as outras: A e B dizem que o estudante está correto, mas nenhum sistema escapa da segunda lei: ser feito de compostos orgânicos ou ter a água como meio das reações não muda isso. D acerta o “errado”, mas a justificativa é falsa: as proteínas da dieta são digeridas em aminoácidos, e o corpo monta as próprias proteínas, o que é sim uma redução local de entropia; ela só é compensada pelo aumento na vizinhança.

⚠️ A armadilha: aplicar a segunda lei a um sistema aberto como se ele fosse isolado. A organização dos seres vivos não contradiz a lei; ela é “comprada” com um aumento maior de entropia no ambiente.

A ideia em uma frase: o ser vivo diminui sua entropia por dentro aumentando ainda mais a do ambiente, com a energia da quebra de moléculas como a glicose; a entropia total sempre cresce.

Resposta: alternativa C (errado; a quebra da glicose em água e gás carbônico aumenta a entropia).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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