Três quilogramas de água líquida é aquecido de
a
. Calcule a variação de entropia, admitindo que o calor específico seja constante em
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos 3 kg de água líquida que vão ser aquecidos de 15°C para 88°C. A gente precisa calcular a variação de entropia nesse processo, sabendo que o calor específico é constante e vale
. Vamos usar conceitos de termodinâmica, mais especificamente da segunda lei, que envolve entropia.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a variação de entropia (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a massa da substância (3 kg) -
é o calor específico ( ) -
é a temperatura final em Kelvin -
é a temperatura inicial em Kelvin -
é o logaritmo natural
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que na fórmula a temperatura precisa estar nessa escala:
Então:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da entropia:
Passo 5
Vamos calcular o logaritmo:
Passo 6
Multiplicando todos os valores:
Resposta
A variação de entropia é aproximadamente
.