Em um experimento, 150 g de alumínio a são misturados com de água a , com a mistura isolada termicamente.
Yual é a variaçao de entropia:
ii) Da água? (5%)

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem 150 gramas de alumínio a 95°C sendo misturados com 75 gramas de água a 15°C, e a mistura está isolada termicamente, ou seja, sem troca de calor com o ambiente. O assunto aqui é Termodinâmica, especificamente variação de entropia. Para resolver, vamos precisar usar a fórmula da variação de entropia para processos de aquecimento ou resfriamento.

Passo 2

Primeiro, como a mistura está isolada termicamente, o calor perdido pelo alumínio será igual ao calor ganho pela água. Vamos calcular a temperatura de equilíbrio final da mistura. A fórmula que usamos é:
áá
Onde:
  • é a massa,
  • é a capacidade calorífica específica,
  • é a temperatura inicial,
  • é a temperatura final.

Passo 3

Vamos preencher os valores:
  • Massa do alumínio,
  • Capacidade calorífica do alumínio,
  • Temperatura inicial do alumínio,
  • Massa da água, á
  • Capacidade calorífica da água, á
  • Temperatura inicial da água, á

Passo 4

Substituindo na fórmula:
Vamos resolver essa equação para encontrar .

Passo 5

Calculando o lado esquerdo:
Calculando o lado direito:

Passo 6

Igualando os dois lados:
Somando e adicionando aos dois lados:

Passo 7

Resolvendo para :

Passo 8

Agora que temos a temperatura final, podemos calcular a variação de entropia da água. A fórmula para variação de entropia é:
Lembrando que as temperaturas devem estar em Kelvin. Vamos converter:
á

Passo 9

Aplicando os valores na fórmula:
á
Calculando a razão:
Calculando o logaritmo natural:

Passo 10

Multiplicando os valores:
á
á

Resposta

A variação de entropia da água é aproximadamente .

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i) Do alumínio? (5%)