A pressão constante 200 g de água são aquecidos de 10^circ C a 20^circ C. Calcule o aumento na entropia para este processo. Dado: CP=75,3 J / K mol.

Passo 1

Então, a gente tem um exercício de termodinâmica aqui! A questão pede para calcular o aumento na entropia quando 200 gramas de água são aquecidas de 10°C a 20°C, mantendo a pressão constante. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de calor específico a pressão constante (C_P) e como a entropia muda com a temperatura. Também vamos usar algumas fórmulas da termodinâmica para calcular essas mudanças.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quantas mols de água temos nos 200 gramas. A água (H₂O) tem uma massa molar de aproximadamente 18 g/mol. Para encontrar o número de mols (n):
n = massamassa molar = 200,g18,g/mol approx 11,11,mol

Passo 3

Agora, vamos lembrar que a entropia ( De) em um processo a pressão constante pode ser calculada pela fórmula:
Onde:
  • é o número de mols,
  • é o calor específico a pressão constante,
  • e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.

Passo 4

Precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as fórmulas termodinâmicas usam a escala Kelvin. A conversão é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Portanto:

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores na fórmula da entropia:
De

Passo 6

Vamos calcular o logaritmo natural:
ln(293,15283,15) = ln(1,0353) approx 0,0347

Passo 7

Agora, multiplicamos todos os valores:
De

Resposta

O aumento na entropia desse processo é de aproximadamente 29,1 J/K.

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