Uma garrafa térmica isolada contém 130 g de água a 80 ° C . Um cubo de gelo de 12 g a 0 ° C é introduzido na garrafa térmica, formando um sistema g e l o + á g u ao r i g i n a l á . ( a ) Qual é a temperatura de equilíbrio do sistema? Qual é a variação de entropia da água originalmente gelo ( b ) ao derreter e ( c ) ao se aquecer à temperatura de equilíbrio? ( d ) Qual é a variação de entropia da água original ao esfriar até a temperatura de equilíbrio? ( e ) Qual é a variação total de entropia do sistema á g u ao r i g i n a l + g e l oá ao atingir a temperatura de equilíbrio?

a 66,47 ° C b 11,82 J / K c 10,93 J / K d - 21,23 J / K e Δ S t o t a l = 4,40 J / K

Enunciado

A temperatura de equilíbrio é determinada quando a soma de calores envolvidos é zero. Vamos calcular cada calor separado.

Primeiro do gelo:

Para a água original:

Agora vamos fazer a soma total dos calores e assim determinar a temperatura de equilíbrio:

A variação de entropia para derreter o gelo é:

Agora a variação de entropia para ele atingir a temperatura de equilíbrio vai ser:

A variação de para a água vai ser:

E a variação de entropia total vai ser a soma de todas as entropias envolvidas: