Qual é a variação de entropia do gás quando
de
(g) se expande isotermicamente de 22,0 L até 44,0 L?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede pra gente calcular a variação de entropia de 1 mol de gás nitrogênio (
) quando ele se expande isotermicamente de 22,0 L até 44,0 L. Aqui, estamos lidando com termodinâmica, mais especificamente com a segunda lei da termodinâmica que envolve entropia. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da variação de entropia para uma expansão isoterma de um gás ideal.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em uma expansão isoterma (temperatura constante), a variação de entropia (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é o número de mols do gás, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é o volume final, -
é o volume inicial, -
é o logaritmo natural.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no enunciado:
Agora, substituímos esses valores na fórmula:
Passo 4
Calculando o logaritmo natural:
Agora, multiplicamos todos os valores:
Resposta
A variação de entropia do gás é aproximadamente
.