Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 20.Problemas Adicionais - Ex. 60
Um bloco de tungstênio de a e um bloco de prata de a são colocados juntos em um recipiente isolado. (Os calores específicos estão na Tabela .) (a) Qual é a temperatura de equilíbrio? Que variação de entropia (b) o tungstênio, (c) a prata e (d) o sistema tungstênio-prata sofrem até atingirem a temperatura de equilíbrio?
Passo 1
(a) Como estamos em um recipiente isolado, para calcular a temperatura de equilíbrio, temos que lembrar que a soma de todas as trocas de calor será igual a zero:
Substituindo com a fórmula do calor trocado:
Como as massas estão em gramas, vamos usar o calor específico em , além disso, lembre de converter as temperaturas para Kelvin.
E essa é a temperatura de equilíbrio.
Passo 2
(b) A variação de entropia do tungstênio pode ser calculada usando essa fórmula:
Mas agora é preciso usar a massa em quilogramas e o calor específico em, para que a entropia esteja na unidade mais “padrão”, que é .
Passo 3
(c) E agora a gente pode calcular a variação de entropia da prata do mesmo jeito:
Passo 4
(d) E por fim, a variação de entropia do sistema inteiro é:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)