Calcular a variação de entropia de um átomo-grama (mol) de cobre puro durante a solidificação isotérmica a
.
Sabendo que:
Sabendo que:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício que pede para calcular a variação de entropia (ΔS) de um mol de cobre puro durante a solidificação isotérmica a
. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, especificamente os conceitos de entropia, entalpia e processos isotérmicos. Para resolver, vamos precisar das informações sobre a capacidade calorífica (
) dos estados sólido e líquido do cobre, além do calor de fusão (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia (
) é uma medida da desordem de um sistema. Quando uma substância muda de fase, como de líquido para sólido, há uma mudança na entropia.
Como o processo é isotérmico (ou seja, ocorre a temperatura constante), a variação de entropia (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui,
é a variação de entalpia e
é a temperatura absoluta em Kelvin.
Passo 3
Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula precisa da temperatura em Kelvin. A conversão é feita assim:
Então,
Passo 4
Agora, vamos identificar
. No enunciado,
(entalpia de fusão) é dada como
. Esse é o calor absorvido quando o cobre passa de sólido para líquido, mas como estamos considerando a solidificação (o inverso), o valor de
será negativo:
Passo 5
Aplicando os valores na fórmula da entropia:
Resposta
A variação de entropia durante a solidificação isotérmica de um mol de cobre puro a
é aproximadamente
.