Calcule a variação de entropia quando a pressão de 0,321 mol de O2(g) aumenta de 0,300 atm até 12,00 atm, em temperatura constante.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de Termodinâmica onde precisamos calcular a variação de entropia quando a pressão de 0,321 mol de oxigênio gasoso (  O2(g) ) aumenta de 0,300 atm até 12,00 atm, mantendo a temperatura constante. Para resolver isso, vamos precisar entender as fórmulas relacionadas à entropia em processos isotermais (temperatura constante) e usar a equação dos gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a variação de entropia ( De) em um processo isoterma para um gás ideal pode ser calculada usando a fórmula:
De
Aqui:
-  n é o número de mols do gás,
-  R é a constante universal dos gases, que vale  8,314, J/(mol cdot K),
-  Pinicial é a pressão inicial,
-  Pfinal é a pressão final,
-  ln é o logaritmo natural.
Essa fórmula nos diz como a entropia muda quando a pressão de um gás muda em um processo isoterma. Se a pressão aumenta, a entropia geralmente diminui, e vice-versa.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores fornecidos no exercício na fórmula:
-  n = 0,321, mol,
-  Pinicial = 0,300, atm,
-  Pfinal = 12,00, atm,
-  R = 8,314, J/(mol cdot K).
Então, temos:
De

Passo 4

Vamos calcular agora:
Primeiro, calculamos o logaritmo natural:
ln(0,30012,00) = ln(0,025) approx -3,689
Depois, multiplicamos todos os valores:
De

Resposta

A variação de entropia  De é aproximadamente  -9,82, J/K.

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