Calcule (para o sistema) quando de um gás perfeito diatômico, com , passam do estado a para o estado a . Como se explica o sinal de ?

Passo 1

Então, a gente tem um exercício de Termodinâmica, especificamente sobre a entropia ( ) de um gás perfeito diatômico. Precisamos calcular a variação da entropia quando 2,00 mol desse gás passa de um estado inicial a 25°C e 1,50 atm para um estado final a 135°C e 7,00 atm. Para resolver isso, vamos usar as equações que relacionam a entropia com temperatura e pressão para gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas equações termodinâmicas usamos a escala Kelvin.

Passo 3

A fórmula para a variação de entropia ( ) de um gás ideal quando há mudança de temperatura e pressão é:
Aqui, é o número de mols, é a capacidade calorífica molar a pressão constante, é a constante dos gases ideais, e são as pressões.

Passo 4

Vamos inserir os valores dados na fórmula:
Substituindo na equação:

Passo 5

Vamos simplificar os cálculos:
Primeira parte:
Segunda parte:

Passo 6

Agora, subtraímos a segunda parte da primeira:

Resposta

A variação da entropia ( ) do sistema é de aproximadamente . O sinal negativo indica que a entropia do sistema diminuiu, o que pode ser explicado pelo aumento na pressão que reduz a desordem das moléculas do gás.

Exercícios relacionados

Seja a decomposição de . Em 2 minutos, observa-se uma perda de de . Qual a velocidade média dessa reação em relação ao . Dado massa molar .
A combustão completa do pentano é representada, qualitativamente, pela seguinte equação (não balanceada): . Partindo da equação química ajustada e estabelecendo um consumo de 1,5 mol de pentano em 30 minutos de reação, pode-se concluir que a velocidade da reação, em mols de gás carbônico por minuto, é:
Calcule a variação de entropia quando 50 kJ de energia, na forma de calor, se transferem reversível e isotermicamente para um grande bloco de cobre a (a) (b) .
O que significa sobreposição de orbitais? Descreva o que é uma ligação química com relação à densidade eletrônica entre dois átomos.