Calcule a variação de entropia do argônio, que está inicialmente a e 1,00 bar, num recipiente de de volume e que se expande até o volume de , sendo simultaneamente aquecido até .
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Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de variação de entropia do argônio. O enunciado nos diz que temos argônio inicialmente a e 1,00 bar, num recipiente de que se expande até e é aquecido até . Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente a variação de entropia para processos envolvendo gases. Para isso, vamos precisar das equações dos gases ideais e da definição de entropia.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que nas equações termodinâmicas usamos Kelvin. A fórmula para converter é:
Então,

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de substância, , usando a equação dos gases ideais:
Rearranjando para encontrar :
Dados:
  • (vamos converter para pascal, já que )
Então,

Passo 4

Agora, vamos calcular a variação de entropia, . Para um processo que envolve mudança de temperatura e volume, a variação de entropia pode ser calculada pela soma das variações de entropia devido à temperatura e ao volume:
Onde:
  • é a capacidade calorífica molar a volume constante. Para o argônio, um gás monoatômico, .

Passo 5

Substituindo os valores na equação:
Primeiro, calculamos e :
Agora, calculamos cada termo da variação de entropia:

Passo 6

Somando os dois termos para obter a variação total de entropia:

Resposta

A variação de entropia do argônio é aproximadamente .

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