Uma amostra de
de um gás perfeito monoatômico, com
, é aquecida de
ate
, sob pressão constante. Calcule
do gás? (
)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá uma amostra de
de um gás perfeito monoatômico que está sendo aquecido de
até
sob pressão constante. Nosso objetivo é calcular a variação de entropia
desse gás. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica, especificamente as relações envolvendo capacidade calorífica a pressão constante e a temperatura.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as equações termodinâmicas usam a escala Kelvin. A conversão é simples:
.
Então:
Vamos arredondar para facilitar:
Passo 3
Como o processo ocorre a pressão constante, a variação de entropia
pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui:
-
é o número de mols (1,00 mol) -
é a capacidade calorífica a pressão constante
Para um gás monoatômico, sabemos que:
E como
, temos:
Onde
é a constante dos gases, aproximadamente
.
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação da entropia:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Passo 5
Agora, multiplicamos todos os termos:
Resposta
A variação de entropia
do gás é aproximadamente
.