Um mol de que ocupa um volume de 24,0 litros é aquecido, a partir de e 1,0 atm, até a temperatura de . Calcule a variação da entropia do , se o aquecimento for:
b)num processo isobárico, cujo volume final é de 30,6 litros.
Dado: e .

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 1 mol de que inicialmente ocupa 24,0 litros a 20°C e 1,0 atm. Esse gás é aquecido até 100°C em um processo isobárico, ou seja, a pressão permanece constante, e o volume final é de 30,6 litros. Queremos calcular a variação da entropia desse . Para isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre entropia em processos isobáricos, e aplicar as fórmulas corretas com as unidades dadas.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as fórmulas termodinâmicas usam a escala Kelvin. A fórmula para converter Celsius para Kelvin é:
Então:

Passo 3

Como o processo é isobárico (pressão constante), a variação de entropia ( ) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Onde:
  • é o número de mols,
  • é a capacidade calorífica a pressão constante,
  • e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.

Passo 4

Vamos identificar os valores que temos:
Mas precisamos ter certeza de que as unidades estão compatíveis. Como está em cal/K e queremos a variação de entropia em joules por kelvin (J/K), vamos converter :
Então:

Passo 5

Agora, aplicamos os valores na fórmula:
Calculando o logaritmo:
Então:

Resposta

A variação da entropia do no processo isobárico é aproximadamente .

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