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 (
) 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
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:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Passo 5
Agora, vamos fazer os cálculos finais:
Resposta
A variação da entropia do sistema é aproximadamente 6,45 J/K.