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.