Avaliar a variação de entropia para 2,0 mols de gás ideal monoatômico ( ) na seguinte transformação: . R.: .

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de termodinâmica onde precisa calcular a variação de entropia ( ) para 2,0 mols de um gás ideal monoatômico. A transformação que o gás sofre é de e 10 litros para e 20 litros. Para resolver isso, vamos precisar entender as fórmulas de entropia para gases ideais e saber como aplicar essas fórmulas passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas equações de termodinâmica usamos Kelvin. A fórmula para converter é:
Então:
  • Temperatura inicial:
  • Temperatura final:

Passo 3

Agora, vamos usar a fórmula da variação de entropia para um gás ideal monoatômico. A equação geral é:
Onde:
  • é o número de mols
  • é a capacidade calorífica molar a volume constante
  • é a constante dos gases ideais ( )
  • e são as temperaturas inicial e final
  • e são os volumes inicial e final

Passo 4

Vamos inserir os valores conhecidos na fórmula:

Passo 5

Agora, calculamos cada parte:
  1. Primeiro termo:
Calculando dentro do logaritmo:
Então:
  1. Segundo termo:
Calculando dentro do logaritmo:
Então:

Resposta

Somando os dois termos:
Então, a variação de entropia é aproximadamente .

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