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) 0^circ Ce (b) 70^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcularmos a variação de entropia quando 50 kJ de energia na forma de calor são transferidos de maneira reversível e isoterma (ou seja, à temperatura constante) para um grande bloco de cobre. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é entropia e como ela se relaciona com a transferência de calor em processos reversíveis e isotérmicos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a entropia é uma medida da desordem ou da quantidade de energia não utilizável em um sistema. Em processos reversíveis e isotérmicos, a variação de entropia (ΔS) pode ser calculada usando a fórmula:
De
onde é a quantidade de calor transferida reversivelmente e é a temperatura absoluta em Kelvin.

Passo 3

O enunciado nos dá a temperatura em graus Celsius, mas precisamos convertê-la para Kelvin, pois a fórmula usa a temperatura absoluta. A conversão é feita assim:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
  • Para (a) T = 0 + 273,15 = 273,15 K :
T = 70 + 273,15 = 343,15 K
  • Para (b) :

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de entropia para a parte (a) usando a fórmula mencionada:
De

Passo 5

Fazendo o mesmo para a parte (b):
De

Resposta

(a) A variação de entropia é aproximadamente 183,2 J/K.
(b) A variação de entropia é aproximadamente 145,7 J/K.

Exercícios relacionados