Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 32
a) calcule a variação de entropia quando ocorre vaporização de de água (massa molar ) a . b) Repita o calcula da parte (a) para de nitrogênio líquido, de prata e de mercúrio quando cada um desses materiais é vaporizado em seu ponto de ebulição normal. (Veja a Tabela 17.4 para os calores de vaporização e o Apêndice D para as massas molares, Note que a molécula de nitrogênio é .) c) AS respostas que você encontrou nos itens (a) e (b) devem concordar com boa aproximação. (Resultado conhecidocomo regra de Drepez e Trouton.) Explique por que isso acontece usando a ideia de que a entropia mede o grau de desordem de um sistema.
Passo 1
a) No processo de vaporização, a temperatura permanece constante, assim podemos usar a seguinte equação para a variação de entropia:
Sendo que o calor envolvido é o calor latente para vaporizar a água:
A equação fica:
Apesar do enunciado não ter dado a massa, ele deu a massa molar da água e um mol, e o produto entre os dois dá o valor da massa, vamos substituir esses valores e a temperatura na equação para encontrarmos a variação de entropia:
Usamos o calor latente da água e a sua temperatura de ebulição.
Passo 2
b) Nesse caso basta a gente repetir a equação e mudar só os valores de massa molar, calor latente de vaporização e a temperatura do ponto de ebulição para cada composto. Primeiro para o :
Para a prata (Ag):
E para o mercúrio (Hg):
Passo 3
c) Os valores estão próximos de , como a entropia mede o grau de desordem do sistema, e em todos os processos o composto passou do estado liquido para o gasoso, como são processos iguais, a desordem é praticamente a mesma, o que explica os valores próximos.