Calcule a variação da entropia do sistema envolvida no aquecimento de um mol de neônio de 298 K a 500 K sob volume constante.

Passo 1

Então, o que a gente precisa fazer aqui é calcular a variação da entropia quando a gente aquece um mol de neônio de 298 K até 500 K, mantendo o volume constante. Isso está relacionado com o estudo da termodinâmica, mais especificamente com a mudança de entropia em gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para a variação de entropia ( De) em um processo a volume constante. A fórmula é:
Aqui:
  • é a quantidade de mols,
  • é a capacidade calorífica molar a volume constante,
  • é a temperatura inicial,
  • é a temperatura final,
  • é o logaritmo natural.

Passo 3

Agora, vamos identificar o valor de CV = 32 cdot R para o neônio. O neônio é um gás monoatômico, e para esses gases a capacidade calorífica molar a volume constante é:
Onde é a constante dos gases, que vale aproximadamente 8,314 J/mol·K.

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula da variação de entropia:
De
Primeiro, calculamos o logaritmo:
ln(500298) approx ln(1,681) approx 0,517

Passo 5

Agora, vamos fazer os cálculos finais:
De
De

Resposta

A variação da entropia do sistema é aproximadamente 6,45 J/K.

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