A pressão constante 200 g de água são aquecidos de a . Calcule o aumento na entropia para este processo. Dado: .

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):

Passo 3

Agora, vamos lembrar que a entropia ( ) 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:
Portanto:

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores na fórmula da entropia:

Passo 6

Vamos calcular o logaritmo natural:

Passo 7

Agora, multiplicamos todos os valores:

Resposta

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

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