Exercícios Resolvidos de Terceira lei da termodinâmica

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Enunciado

A entropia de mistura estando a 0 K teria o valor igual a zero?

Passo 1

Uma mistura apresenta diferentes moléculas e com isso há várias possibilidades de distribuição das moléculas nesse sistema. Para a gente ver melhor isso dá uma olhada nesse exemplo aqui de uma mistura que tem apenas uma molécula diferente.

Observe que há um novo estado possivel para o sistema em função da posição relativa das moléculas.

Então, para misturas resfriadas até o zero absoluto, a entropia depende da quantidade de combinações das posições relativas das moléculas. Daí o calculo da entropia que é dado pela fórmula:

S = K   . ln ⁡ W

Onde:

K é a constante de Boltzmann

W é a quantidade de microestados equivalentes

Vai resultar a um valor constante pois há um número limitado de combinações das posições das diferentes moléculas que compõem o sistema. Contudo, essa constante tem um valor não nulo, visto que há mais de uma possibilidade de distribuição das moléculas nessa mistura e portanto:

W > 1

O que implica que:

S > 0

Vale lembrar que cada mistura terá um valor diferente para a sua entropia no zero absoluto.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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