Um mol de um gás ideal é expandido isotermicamente ao dobro do seu volume inicial.
a) Calcule
;
b) Qual seria o valor de
se fossem usados cinco mols ao invés de um?
a) Calcule
b) Qual seria o valor de
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos um mol de um gás ideal que se expande isotermicamente (à temperatura constante) para o dobro do seu volume inicial. Vamos precisar usar a fórmula da variação de entropia para processos isotérmicos em gases ideais.
Passo 2
Para um processo isotérmico de um gás ideal, a variação de entropia (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é o volume final, -
é o volume inicial.
Passo 3
Sabemos que o volume final
é o dobro do volume inicial
, então
.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando o valor numérico:
Então:
Resposta
a)
b) Para cinco mols, basta multiplicar por 5: