Uma amostra de de gás perfeito monoatômico, com , é aquecida de até , sob pressão constante. Calcular do gás.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a variação de entropia ( ) de 1 mol de um gás perfeito monoatômico que é aquecido de para mantendo a pressão constante. Isso envolve conceitos de termodinâmica, especificamente sobre variação de entropia em processos isotérmicos e isobáricos. Vamos precisar das fórmulas de entropia para gases perfeitos e saber como aplicar o calor específico a pressão constante.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que para um gás perfeito, a variação de entropia ( ) em um processo a pressão constante é dada pela fórmula:
Onde:
  • é o número de mols,
  • é o calor específico à pressão constante,
  • e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.

Passo 3

Sabemos que pode ser relacionado ao calor específico à volume constante ( ) pela relação:
Dado que , então:

Passo 4

Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as fórmulas termodinâmicas usam Kelvin:

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula da variação de entropia:

Passo 6

Vamos calcular o logaritmo natural:

Passo 7

Agora, multiplicamos todos os valores:

Resposta

A variação de entropia do gás é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Calcular a variação de entropia durante a fusão do gelo a 273 K e a vaporização da água a 373 K . Qual é a razão física que explica que uma é maior que a outra.
Os seguintes dados cinéticos foram obtidos para a reação (g) (g) (g) (g):
Experimento Concentração inicial, <br> Velocidade inicial, <br>
1 1,5 1,5
2 3,0 1,5
3 3,0 4,5
4 4,7 2,7 ?
Escreva a lei de velocidade para a reação.
Calcular a variação de entropia quando um gás perfeito monoatômico é comprimido á metade do seu volume inicial e, ao mesmo tempo, é aquecido ao dobro da sua temperatura inicial.
Quando se mistura de água a e de água a obtêm-se 1 L de água a . Demonstre que durante a mistura criou-se entropia.

Dados:

Capacidade calorífica da água, (considerada constante entre e ).
Densidade da água, .
Massa molar da água, .