Qual o aumento de entropia que ocorrerá quando uma massa de
de mercúrio se funde a
sob pressão atmosférica?
)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você está perguntando qual é o aumento de entropia quando 100 gramas de mercúrio se fundem a -39°C sob pressão atmosférica. Esse exercício pertence ao estudo da Termodinâmica, especificamente sobre mudanças de fase e entropia. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula que relaciona a entalpia de fusão com a temperatura para encontrar a variação da entropia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem ou do grau de aleatoriedade em um sistema. Quando uma substância muda de fase, como de sólido para líquido, a entropia geralmente aumenta porque as moléculas ficam mais desorganizadas.
Passo 3
A fórmula para calcular a variação de entropia (
) durante uma mudança de fase é:
Onde:
-
é a quantidade de calor envolvida na mudança de fase. -
é a temperatura absoluta (em Kelvin).
Passo 4
Primeiro, precisamos calcular o
, que é a quantidade de calor necessário para fundir os 100 gramas de mercúrio. Usamos a entalpia de fusão (
) fornecida:
Onde:
Então:
Passo 5
Agora, precisamos converter a temperatura de -39°C para Kelvin, porque a fórmula da entropia requer a temperatura absoluta:
Passo 6
Com
e
calculados, podemos encontrar a variação de entropia:
Resposta
O aumento de entropia é aproximadamente 4,82 J/K.