Em um reator fechado (ou seja, com volume constante) são gerados 10 mol de , inicialmente a uma temperatura inicial de e pressão de 35 atm. Este gas é então aquecido, de forma reversível, até uma temperatura de . Calcular S na temperatura final do gas.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um reator fechado onde 10 mols de são gerados. A temperatura inicial é de e a pressão inicial é de 35 atm. O gás é aquecido de forma reversível até alcançar . Precisamos calcular a entropia ( ) do gás na temperatura final. Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente sobre entropia em processos reversíveis.

Passo 2

Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as equações termodinâmicas usam a escala Kelvin.

Passo 3

Como o volume é constante e o processo é reversível, podemos usar a fórmula da variação de entropia para um gás ideal:
Onde:
  • é o número de mols
  • é a capacidade calorífica a volume constante
  • e são as temperaturas final e inicial

Passo 4

No enunciado, foi dado . Sabemos que para um gás ideal, , onde . Então, podemos encontrar :

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula da variação de entropia:

Passo 6

Calculamos a razão das temperaturas:
E o logarítimo natural dessa razão:

Passo 7

Agora, multiplicamos todos os valores:

Resposta

A entropia do gás na temperatura final é aproximadamente .

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