Determine e para a compressão isotérmica reversível de 2,0 mol de moléculas de um gás ideal, quando sua pressão e volume mudam de e 4,0 L para 20,0 atm e a 298 K .
Resposta: .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular as variações de entropia do sistema ( ), dos vizinhos ( ) e do universo total ( ) durante uma compressão isotérmica reversível de um gás ideal. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, como entropia e processos isotérmicos.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que uma compressão isotérmica significa que a temperatura do gás permanece constante (neste caso, 298 K). Além disso, como o processo é reversível e ocorre em condições ideais, podemos usar a fórmula da variação de entropia para um processo isotérmico:
Aqui, é o número de mols, é a constante dos gases ideais, é o volume inicial e é o volume final.

Passo 3

Vamos calcular . Sabemos que:
  • mol
Substituindo na fórmula:

Passo 4

Calculando o logaritmo:
Então:

Passo 5

Agora, para calcular , que é a variação de entropia dos vizinhos ou do ambiente, usamos a relação:
Como o processo é isotérmico e reversível, a quantidade de calor trocada é igual ao trabalho realizado, que pode ser calculado por:
Substituindo os valores:
Então:
Observação: Parece que houve um erro no cálculo inicial da resposta fornecida. O correto é , indicando que a entropia dos vizinhos aumenta na mesma magnitude em que a do sistema diminui.

Resposta

.

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Resposta: .
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Resposta: Espontânea ( 1907,3 J K )
  • Mantendo o cilindro maciço submerso recolha, com a seringa água do copo de becker e encha o cilindro transparente. Ao fazê-lo, observe e anote a leitura do dinamômetro e descreva o ocorrido;
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    Jm OS sb sprinsa to .o7Iemiupsq mU
Mostre que se um nêutron sofrer uma deflexão de em uma colisão elástica com um dêuteron inicialmente em repouso, o nêutron perde de sua energia cinética original para o dêuteron. (em unidades de massa atômica, a massa de um nêutron é igual a 1,0 u e a massa de um dêuteron é igual a )