Calcule a variação de entropia associada à formação de 1 mol de ar, considerando a composição deste como
nitrogênio e
oxigênio.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a variação de entropia quando formamos 1 mol de ar, que é composto por 80% de nitrogênio (
) e 20% de oxigênio (
). Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente a entropia de mistura de gases ideais. Para isso, vamos precisar saber as frações molares de cada gás e a constante dos gases ideais
.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as frações molares de cada componente no ar. Como temos 80% de
e 20% de
, as frações molares são:
Essas frações representam a proporção de cada gás no total de 1 mol de ar.
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da variação de entropia de mistura para gases ideais. A fórmula é:
Aqui,
é a constante dos gases ideais, que vale aproximadamente
.
Passo 4
Substituindo os valores das frações molares na fórmula, temos:
Vamos calcular cada parte dentro dos parênteses:
Passo 5
Somando os resultados:
Agora, multiplicamos pelo
:
Resposta
A variação de entropia associada à formação de 1 mol de ar é aproximadamente
.
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