Imagine que quando você se exercita você consome 100 g de glicose e que toda a energia liberada como calor permanece em seu corpo a
. O que é a variaçāo de entropia do seu corpo?
Passo 1
Beleza, vamos por partes! A questão fala que você consome 100 gramas de glicose durante o exercício e que toda a energia liberada como calor fica no seu corpo a 37°C. Queremos descobrir qual é a variação de entropia do seu corpo nesse processo. Vamos usar conceitos de Termodinâmica, especialmente sobre entropia e transferência de calor.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Quando ocorre uma transferência de calor, a entropia muda de acordo com a quantidade de calor envolvida e a temperatura em que essa transferência acontece. A fórmula básica para calcular a variação de entropia (ΔS) é:
Onde:
-
é a variação de entropia, -
é a quantidade de calor transferida, -
é a temperatura absoluta em Kelvin.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de calor
liberada pela combustão de 100 g de glicose. Primeiro, precisamos saber quantas moles de glicose estamos queimando. A massa molar da glicose (C₆H₁₂O₆) é aproximadamente 180 g/mol.
Passo 4
Sabemos que a entalpia padrão de combustão da glicose é cerca de -2800 kJ/mol. Isso significa que cada mol de glicose queimada libera 2800 kJ de energia.
Convertendo para Joules (já que a unidade de entropia é J/K):
Passo 5
Agora, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a fórmula da entropia usa a temperatura absoluta.
Passo 6
Finalmente, aplicamos a fórmula da entropia:
Resposta
A variação de entropia do seu corpo é aproximadamente 5010 J/K.
Exercícios relacionados
Quais são a componente
de um vetor
do plano
que faz um ângulo de
no sentido anti-horário com o semiciclo
positivo e tem um módulo de 73 m?
Sugira um procedimento para a medida da entropia de desdobramento de uma proteína usando a calorimetria diferencial de varredura, técnica discutida na Seção 1.10.
Sempre que um gás se expande - quando exalamos, quando um frasco é aberto e assim por diante - o gás sofre um aumento de entropia. Reciprocamente, quando um gás se contrai, a sua entropia diminui. (a) Mostre que a variação de entropia devida a expansão ou contração isotérmica reversível de um gás perfeito é
, sendo
os volumes inicial e final, respectivamente. (b) Calcule a variaçâo de entropia molar quando dióxido de carbono se expande isotermicamente de 1,5 L até
. © Uma amostra de dióxido de carbono, que inicialmente ocupa
e
, é isotermicamente comprimida. Para que volume o gás deve ser comprimido para reduzir sua entropia a
?
As expressoes a seguir foram usadas para estabelecer os critérios para uma transformaçăo espontânea:
. Discuta a origem, o significado e a aplicabilidade de cada critério.