A entalpia da transição de fase grafita
diamante, que ocorre a
pressão de
é
Calcule a entropia de transição a essa temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um problema de termodinâmica que fala sobre a transição de fase da grafita para o diamante. A questão nos dá a entalpia dessa transição, que é de
a uma temperatura de
e pressão de
. Nosso objetivo é calcular a entropia dessa transição nessa temperatura. Para resolver isso, vamos precisar usar a relação entre entalpia (
) e entropia (
) na termodinâmica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar de uma relação fundamental da termodinâmica: a energia livre de Gibbs (
) está relacionada à entalpia e à entropia pela fórmula
Onde:
-
é a variação da energia livre de Gibbs, -
é a variação de entalpia, -
é a temperatura em Kelvin, -
é a variação de entropia.
Passo 3
Como estamos falando de uma transição de fase que ocorre em equilíbrio nessa temperatura e pressão, a variação da energia livre de Gibbs (
) é zero. Então, podemos escrever:
Isso simplifica para:
Passo 4
Agora, queremos encontrar a entropia de transição (
). Para isso, basta rearrumar a equação:
Vamos substituir os valores que temos:
Passo 5
Antes de fazer a divisão, é bom deixar as unidades consistentes. Vamos converter os
para
:
Agora, substituindo na fórmula:
Resposta
A entropia de transição é
.