O calor específico do iodo sólido
é igual a
e o do iodo liquido é igual a
. A temperatura de fusão do iodo é de
e seu calor de fusão é de
. Considerando esses valores como valores médios, qual será a variação de entropia quando 100 g )de iodo são aquecidos sob pressão constante, desde
até
?
Passo 1
Resumo do Enunciado e Conteúdo Necessário
Vamos resolver um exercício que pede para calcular a variação de entropia quando 100 g de iodo são aquecidos a pressão constante, desde 25°C até 150°C. Para isso, vamos precisar entender conceitos de calor específico, calor de fusão e como calcular a entropia em processos com variação de temperatura. Usaremos fórmulas básicas da termodinâmica para dividir o processo em etapas e calcular cada contribuição para a variação total da entropia.
Passo 2
Identificando as Etapas do Aquecimento
Primeiro, vamos dividir o aquecimento em três etapas:
- Aquecimento do iodo sólido: de 25°C até 114°C (temperatura de fusão).
- Fusão do iodo: de sólido para líquido a 114°C.
- Aquecimento do iodo líquido: de 114°C até 150°C.
Passo 3
Calor Necessário em Cada Etapa
Vamos calcular o calor (Q) necessário para cada etapa usando as seguintes fórmulas:
- Aquecimento:
- m é a massa,
- C é o calor específico,
- ΔT é a variação de temperatura.
- Fusão:
- L é o calor de fusão.
Passo 4
Calculando o Calor para Cada Etapa
-
Aquecimento do Sólido:
-
Fusão:
-
Aquecimento do Líquido:
Passo 5
Calculando a Variação de Entropia em Cada Etapa
A variação de entropia (
) para processos a temperatura constante ou com variação de temperatura pode ser calculada usando:
Para cada etapa:
-
Aquecimento do Sólido:
-
Fusão:
-
Aquecimento do Líquido:
Resposta
A variação total de entropia ao aquecer 100 g de iodo de 25°C a 150°C é aproximadamente 23,01 J/K.