4.11 Calcule a variação de entropia molar quando uma amostra de argônio for comprimida de
para
e, simultaneamente, aquecida de 300 K para 400 K . Considere
.
Passo 1
O enunciado pede a variação de entropia molar
ao comprimir um gás ideal (argônio) de
para
e simultaneamente aquecê-lo de
para
. O conteúdo é termodinâmica de gases ideais, usando a expressão diferencial de entropia para processo irrestrito e reversível.
Passo 2
Para um gás ideal monoatômico, a variação de entropia molar em um processo reversível é dada por
onde
é a capacidade calorífica molar a volume constante e
a constante dos gases.
Passo 3
Integrando de
até
resulta
Passo 4
Convertendo volumes à mesma unidade,
e
, obtemos
Passo 5
Substituindo
na expressão de
:
Usando
e calculando numericamente: