Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 20.1 - Ex. 11
Em um experimento, de alumínio (com um calor específico de a são misturados com de água a , com a mistura isolada termicamente. (a) Qual é a temperatura de equilíbrio? Qual é a variação de entropia (b) do alumínio, (c) da água e (d) do sistema alumínio-água?
Passo 1
(a) Para encontrar a temperatura de equilíbrio, vamos lembrar que, em um sistema isolado, a soma das trocas de calores é zero!
Agora vamos substituir os valores, só lembrando de converter as massas para quilogramas e a temperatura para Kelvin:
E agora vamos tentar isolar a temperatura final :
Aproximando:
Passo 2
(b) A variação de entropia pode ser calculada usando a seguinte fórmula:
Começamos com o alumínio. Vamos substituir os valores (lembrando de converter as temperaturas para Kelvin e as massas para quilogramas):
Passo 3
(c) No caso da água:
Passo 4
(d) E agora, para calcular a variação da entropia do sistema inteiro, vamos somar as variações do alumínio e da água:
Resposta
(a) .
(b) .
(c) .
(d) .