Enunciado

O ar é uma mistura cuja composição foi apresentada no Exercício proposto 1.4. Calcule a entropia de mistura na preparação de uma amostra de ar a partir dos componentes gasosos puros, com o comportamento de gases perfeitos.

Passo 1

Fala aí meu jovem, tudo certinho?

Basicamente o exercício nos pede para calcular a entropia de uma mistura de gases com as seguintes porcentagens: N 2 75,52 % ; O 2 23,15 % ; A r   1,28 %   e   C O 2 ( 0,046 % ) .

A entropia será dada por:

Δ m i x S = - R ∑ i = 1 i = n y i ln ⁡ y i

Bora calcular?

Passo 2

Vamos considerar a fração molar de cada ingrediente conforme sua porcentagem, então:

N 2 = 0,7552

O 2 = 0,2315

A r = 0,0128

C O 2 = 0,00046

Se: R = 8,314   J K - 1 m o l - 1

A fórmula deve ficar mais ou menos assim:

Δ m i x S = - 8,314   J K - 1 m o l - 1 ( 0,7552 ln ⁡ 0,7552 + 0,2315 ln ⁡ 0,2315 + 0,0128 ln ⁡ 0,0128 + 0,00046 ln ⁡ 0,00046

Δ m i x S = - 8,314 ( - 0,6 )

Δ m i x S = 4,9   J   K - 1 m o l - 1

Ufa, terminamos!

Resposta

Δ m i x S = 4,9   J   K - 1 m o l - 1

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