Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 25
Um estudante universitário, na falta do que fazer, aquece de gelo a aé ele se fundir completamente. a) Qual é a a variação de entropia da água? b) A fonte de calor é um corpo com massa muito grande a uma temperatura igual a . Qual é a variação de entropia do corpo? c) Qual é a variação total de entropia da água e da fonte de calor?
Passo 1
a) A temperatura da água não varia no processo de fusão do gelo, precisamos do calor necessário para fundir a massa de gelo que o enunciado deu, e usando esse valor, a gente consegue encontrar a variação de entropia da água. Usando a equação de calor latente:
E substituindo na equação de entropia:
Ficamos com:
Substituindo os valores, com para a água:
Passo 2
b) A variação de entropia da fonte, que é muito grande, e por isso, sua temperatura é praticamente constante durante toda a transferência de calor, é:
Sendo o calor liberado para a água, ou seja:
O sinal ficou negativo porque colocamos negativo já que o calor é liberado pela fonte.
Passo 3
c) A variação de entropia total do sistema é a soma das variações de entropia do processo de fusão da água e da transferência de calor da fonte: