Quando o gelo se funde, seu volume diminui. Apesar desse fato, a entropia do sistema aumenta. Explique (a) por que a entropia aumenta
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o gelo derretendo: quando o gelo derrete, o volume diminui, mas a entropia do sistema aumenta. A matéria envolvida aqui é Termodinâmica, especificamente os conceitos de entropia e mudanças de estado da matéria. Para resolver, vamos entender o que é entropia e por que ela aumenta quando o gelo derrete.
Passo 2
Primeiro, o que é entropia? Entropia é uma medida da desordem ou do grau de aleatoriedade de um sistema. Em termos simples, quanto mais desorganizado algo está, maior é a sua entropia. Ela está relacionada à segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia do universo tende a aumentar.
Passo 3
Agora, vamos pensar no gelo e na água. O gelo tem uma estrutura cristalina bem organizada, onde as moléculas de água estão arranjadas de maneira fixa e ordenada. Quando o gelo derrete, ele se transforma em água líquida, onde as moléculas se movem livremente e de forma mais desordenada. Essa mudança de uma estrutura ordenada para uma mais desorganizada aumenta a entropia do sistema.
Passo 4
Mesmo que o volume do gelo diminua ao derreter, a desordem interna das moléculas aumenta significativamente. A perda de organização estrutural compensa a redução do volume, resultando em um aumento geral da entropia.
Resposta
A entropia aumenta porque, ao derreter, o gelo passa de uma estrutura ordenada para uma fase líquida mais desorganizada, aumentando a desordem das moléculas e, consequentemente, a entropia do sistema.
Exercícios relacionados
Enuncie a Regra de Trouton.
Um mol de
é aquecido a pressão constante de
a
. Calcular o acréscimo de entropia absoluta. Considere
, onde
; e c
.
Calcule
e
quando 2,50 mols de uma gás perfeito com
varia de 28,5 L e 400 K para 42,0 L e 400 K.