Calcule se de um gás ideal ( .K), inicialmente a , se expande de 2,0atm para 1,0atm, adiabaticamente, contra uma pressão constante de 1,0atm. R.: .

Passo 1

Vamos entender o que precisa ser feito! Temos 1,0 mol de um gás ideal com uma capacidade calorífica a volume constante de . Esse gás está inicialmente a e vai se expandir adiabaticamente, ou seja, sem troca de calor com o ambiente, de uma pressão de 2,0 atm para 1,0 atm. Queremos calcular a variação da entropia ( ) desse processo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Em processos adiabáticos reversíveis, a variação da entropia é dada por:
Como o processo é adiabático, não há troca de calor ( ), então:

Passo 3

No entanto, o enunciado menciona uma expansão adiabática diferente, onde o gás expande contra uma pressão constante de 1,0 atm após a expansão inicial. Precisamos analisar isso para calcular corretamente .

Passo 4

Em uma expansão adiabática ideal, sem troca de calor, a entropia do sistema permanece constante. Isso ocorre porque não há aumento nem diminuição na desordem do sistema sem troca de calor.

Passo 5

Portanto, mesmo com a expansão contra uma pressão constante, se o processo for adiabático e reversível, a variação da entropia será zero.

Resposta

.

Exercícios relacionados

Sabendo-se que as entropias-padrão das reações de formação, a , do são iguais a e , respectivamente, calcule a entropia-padrão da seguinte reação, a . Sejam os dados: ; .
Dois recipientes de paredes adiabáticas e volumes diferentes se comunicam por uma válvula inicialmente fechada. Cada um dos recipientes contém de gases ideais idênticos, a . Enquanto a pressão do primeiro é 1,0atm, no segundo é 2,0atm. Abrindo a válvula, os gases se misturam e atingem o equilíbrio, sem mudança de temperatura. Determinar no processo. R.: .
Um bloco de cobre de massa igual a 1000 g , a , dissipa calor para o ar atmosférico até atingir o equilíbrio térmico. Sabendo que a temperatura do ar é de , determinar a variação de entropia no processo. Considere que o ar atmosférico atua como um reservatório térmico de temperatura constante e que absorve calor do bloco de cobre reversivelmente. Dado para o cobre: .
Calcule da reação , a e 300 atm. Dados: .