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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 3.Problemas Numéricos - Ex. 8

Um bloco de cobre, com 500 g de massa e inicialmente a 293 K, está em contato térmico com um aquecedor elétrico cuja resistência é de 1,00   k Ω e de massa desprezível. Pelo aquecedor circula uma corrente de 1,00 A durante 15,0 s. Calcule a variação de entropia do cobre, considerando C p m = 24,4   J   K - 1 m o l - 1 . A experiência é repetida com o Cobre imerso numa corrente de água que mantém a sua temperatura constante em 293 K. Calcule a variação da entropia do cobre e a da água, neste caso.

Passo 1

Oi pessoal, vamos resolver essa questão?

Inicialmente vamos calcular a variação de entropia do cobre, considerando C p m = 24,4   J   K - 1 m o l - 1 . Para isso, vamos usar a seguinte relação e em seguida realizar a aplicação:

∆ S = N C p m l n l n   ( 1 + l 2 R t n C p m   T i )  

∆ S = 7,87   m o l 24,4   J   K - 1 m o l - 1 l n l n   ( 1 + 1 A 2 ( 1000 Ω ) ( 15   s ) ( 7,87 ) ( 24,4   J K - 1 ) ( 293   K ) )  

∆ S = + 45,4   J   K - 1

Passo 2

Para a parte (b) vamos calcular a variação da entropia do cobre e a da água:

∆ S á g u a = l 2 R t T

∆ S á g u a = 1   A 2 ( 1000 Ω ) ( 15   s ) 293   K

∆ S á g u a = + 51,2   J   K - 1

Resposta

∆ S = + 45,4   J   K - 1

∆ S á g u a = + 51,2   J   K - 1

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