Uma esfera oca de aço, que tem um diâmetro interno de e espessura da parede de , contém água a e . Esse sistema (aço mais água) é resfriado até a temperatura ambiente . Calcule a variação líquida de entropia, do sistema mais a do meio, neste processo.
Passo 1
Opa, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
O volume de água dentro da esfera é de:
A massa de água será:
O volume da esfera oca é de:
A massa da esfera será:
Passo 2
Como o processo é isovolumétrico, temos que:
Podemos encontrar o título:
Aplicando o título às propriedades de entropia específica e energia interna encontramos:
E:
Passo 3
De posse destes valores, podemos encontrar o calor transferido:
A entropia da esfera será:
A entropia da água será:
A entropia nos arredores será:
A entropia líquida será: