Calcule (para sistema) quando 2 kols de um gás perfeito diatômico, iom , passam do estado de e para o estado de e . Como se explica o sinal de ?

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o problema está nos pedindo. Temos 2 mols de um gás perfeito diatômico que está passando de um estado inicial com temperatura de e pressão de para um estado final com temperatura de e pressão de . Nosso objetivo é calcular a variação da entropia ( ) desse sistema. Para isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica relacionados à entropia em gases ideais e aplicar a fórmula apropriada para calcular a variação de entropia quando há mudanças tanto na temperatura quanto na pressão.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as equações termodinâmicas usam a escala Kelvin.

Passo 3

A próxima etapa é identificar a fórmula que relaciona a variação de entropia ( ) para um gás ideal que sofre mudanças de temperatura e pressão. A fórmula geral é:
Onde:
  • é o número de mols (2 mols)
  • é a capacidade calorífica molar a pressão constante ( )
  • é a constante dos gases ideais ( )
  • e são as temperaturas inicial e final
  • e são as pressões inicial e final

Passo 4

Vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Simplificando:

Passo 5

Calculando os logaritmos:

Passo 6

Substituindo os valores calculados:

Resposta

A variação da entropia ( ) do sistema é de aproximadamente . O sinal negativo indica que a entropia do sistema diminuiu durante o processo, o que ocorre porque o aumento na pressão reduz a desordem das partículas do gás, superando o aumento causado pela elevação da temperatura.

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