(UFRN) Um béquer de vidro, com meio litro de capacidade, em condições normais de temperatura e pressão, contém 300 mL de água líquida e 100 g de gelo em cubos.
Durante o processo de fusão do gelo nas condições do sistema descrito no texto ( 273 K e 1,0 atm), deve ocorrer
a) aumento de entropia e diminuição de entalpia.
b) diminuição de entalpia e de entropia.
c) diminuição de entropia e aumento de entalpia.
d) aumento de entalpia e de entropia.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um béquer de 500 mL com 300 mL de água líquida e 100 g de gelo, tudo a 273 K e 1 atm. A pergunta quer saber o que acontece com a entropia e a entalpia quando o gelo derrete nessas condições. Vamos precisar saber o que são entropia e entalpia para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre entalpia. A entalpia é uma medida da quantidade total de energia térmica de um sistema. Quando falamos sobre mudanças de entalpia ( ), estamos vendo se o sistema absorve ou libera energia. Se é positivo, o sistema absorveu energia (endotérmico). Se for negativo, liberou energia (exotérmico).
Agora, a entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. Quando a entropia aumenta ( ), o sistema fica mais desorganizado. Se diminui, fica mais organizado.

Passo 3

Vamos analisar a fusão do gelo:
  • Entalpia: Derreter o gelo requer absorver calor do ambiente para quebrar as ligações entre as moléculas de água no estado sólido. Isso significa que a entalpia aumenta ( ).
  • Entropia: No estado sólido, as moléculas de água estão mais organizadas. Quando derretem e passam para o estado líquido, ficam mais desorganizadas. Portanto, a entropia também aumenta ( ).

Resposta

A resposta correta é:
d) aumento de entalpia e de entropia.

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