Enunciado

Ache a expressão da variação de entropia quando dois blocos de uma mesma substância, de massas iguais, um à temperatura T h e o outro T c , entram em contato térmico e atingem espontaneamente o equilíbrio. Calcule a variação quando os dois blocos forem de cobre e a massa de cada bloco for de 500g, com C p m = 24,4   J   K - 1 m o l - 1 , T h = 500 K   e   T c = 250   K .

Passo 1

Oi pessoal, vamos resolver essa questão?

Inicialmente vamos trabalhar com a expressão que usaremos posteriormente:

∆ S = n   C p m ln ⁡ T f T h + n   C p m ln ⁡ ( T f T c )

∆ S = n   C p m ln ⁡ T f 2 T h T c

Por fim, chegamos a expressão que usaremos:

∆ S = n   C p m ln ⁡ ( ( T h + T c ) 2 4 T h T c )

Passo 2

Com a expressão e os dados fazemos a aplicação e encontramos o resultado:

∆ S = 500   g 63,54   g   c m - 3 24,4   J   K - 1 m o l - 1 ln ⁡ 375 2 500 × 250

∆ S = + 22,6   J   K - 1

Resposta

∆ S = + 22,6   J   K - 1

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3.1 (a) Calcule a variação de entropia quando 25 kJ de energia, na forma de calor, se tranferem reversível e isotermicamente para um grande bloco de ferro a (a) 0°C e (b) 100°C.
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