Calcule a variação de entropia nas vizinhanças e no sistema para c) o congelamento de
de
em seu ponto normal de congelamento. Dado:
(ponto de ebulição do
);
do
);
(ponto de congelamento do
);
do
.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente precisa calcular a variação de entropia nas vizinhanças e no sistema quando 1 mol de etanol (
) congela no seu ponto normal de congelamento. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre entropia e calor de fusão.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Ponto de congelamento do etanol (
): - Calor de fusão do etanol (
): - Ponto de ebulição do metano (
): - Calor de vaporização do metano (
):
No entanto, como o processo envolve a congelamento do etanol, o foco principal será no etanol, mas é bom ter as informações do metano caso precise comparar ou usar em cálculos complementares.
Passo 3
Vamos calcular a variação de entropia do sistema (
). A entropia é uma medida de desordem, e quando uma substância congela, a entropia diminui porque as mol��culas ficam mais organizadas.
A fórmula para a variação de entropia é:
Onde:
-
é o calor de fusão -
é a temperatura em Kelvin
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Como a substância está congelando, a entropia do sistema diminui, então:
Passo 5
Agora, vamos calcular a variação de entropia das vizinhanças (
). Quando o sistema libera calor para as vizinhanças, a entropia das vizinhanças aumenta.
A fórmula é:
Note que o calor liberado pelo sistema é absorvido pelas vizinhanças, então usamos o mesmo valor de
.
Passo 6
Substituindo os valores:
Resposta
A variação de entropia no sistema é
e nas vizinhanças é
durante o congelamento de 1 mol de etanol no seu ponto normal de congelamento.