Calcule a variação de entropia quando a pressão de
de
aumenta de
até
, 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 (
) 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 (
) em um processo isoterma para um gás ideal pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui:
- é o número de mols do gás,
- é a constante universal dos gases, que vale
,
- é a pressão inicial,
- é a pressão final,
- 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:
-
,
- ,
- ,
- .
-
-
-
Então, temos:
Passo 4
Vamos calcular agora:
Primeiro, calculamos o logaritmo natural:
Depois, multiplicamos todos os valores:
Resposta
A variação de entropia
é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Estime a variação de entalpia da reação entre o iodo-etano, na fase gás, e o vapor de água:
Calcule o valor da variação de entropia quando ao se aquecer 3, 5 mol de um gás ideal monoatômico
de
a
a pressão constante.
Determinar o valor de pH de:
(a) uma solução de hidróxido de sódio
(a) uma solução de hidróxido de sódio
Calcule a variação de energia livre molar,
, do processo
em 1 atm e (a)
, (b)
. Verifique, para cada temperatura, se a fusão é espontânea, em pressão constante. Trate
e
como independentes da temperatura.