Um estudante universitário aquece de gelo até se fundir completamente.
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.

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