Um estudante universitário aquece
de gelo
até se fundir completamente.
a) Qual é a variação de entropia da água?
a) Qual é a variação de entropia da água?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um estudante que aqueceu 0,350 g de gelo a 0°C até derreter completamente. A gente precisa descobrir qual foi a variação de entropia da água nesse processo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre a mudança de fase e entropia.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a entropia é uma medida da desordem ou da energia dispersa em um sistema. Quando o gelo derrete, ele absorve calor sem mudar de temperatura, e essa absorção de calor causa uma variação na entropia.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de calor necessária para derreter o gelo. A fórmula que usamos é:
Onde:
-
é o calor absorvido, -
é a massa do gelo, -
é o calor latente de fusão do gelo.
Sabemos que:
-
, -
(valor padrão para a fusão do gelo).
Então,
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação de entropia usando a fórmula:
Onde:
-
é a variação de entropia, -
é o calor absorvido, -
é a temperatura em Kelvin.
Sabemos que a temperatura é
, que em Kelvin é:
Então,
Resposta
A variação de entropia da água é aproximadamente 0,428 J/K.