Qual é a variação de entropia se um mol de água for aquecido de
, sob pressiao constante;
mol.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre variação de entropia quando a água é aquecida. O enunciado diz que a gente tem 1 mol de água sendo aquecido de 0°C a 100°C sob pressão constante, e que a capacidade calorífica a pressão constante (Cp) é 75,291 J/K·mol. Vamos precisar usar a fórmula da entropia em processos a pressão constante.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a variação de entropia (ΔS) em um processo a pressão constante pode ser calculada usando a integral da capacidade calorífica dividida pela temperatura. A fórmula é:
Como a capacidade calorífica é constante, a integral fica mais fácil de resolver.
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas termodinâmicas usamos Kelvin. Sabemos que:
Então,
Passo 4
Agora, aplicamos a fórmula com Cp constante:
Substituindo os valores:
Passo 5
Calculando a razão dentro do logaritmo:
Agora, calculando o logaritmo natural:
Passo 6
Multiplicando pelo Cp:
Resposta
A variação de entropia é aproximadamente
.
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.
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