3A.3(b) Calcule a variação de entropia quando 250 kJ de energia, na forma de calor, se transferem reversível e isotermicamente para um grande bloco de ferro a
20^{\circ} \mathrm{C}

Passo 1

O enunciado diz que uma quantidade de calor Q=250\:\mathrm{kJ} é transferida reversível e isotermicamente para um grande bloco de ferro à temperatura constante de 20^\circ C. O conteúdo da matéria é termodinâmica, especificamente o cálculo de variação de entropia em processo reversível isotérmico. Para esse caso, usamos a fórmula
\Delta S \;=\;\frac{Q_{\mathrm{rev}}}{T}\,.

Passo 2

Converter a temperatura de Celsius para Kelvin
20^\circ C = 20 + 273{,}15 = 293{,}15\:\mathrm{K}\,.

Passo 3

Expressar o calor em joules
Q = 250\:\mathrm{kJ} = 250\,000\:\mathrm{J}\,.

Passo 4

Aplicar a fórmula da variação de entropia para processo isotérmico reversível
\Delta S = \frac{Q_{\mathrm{rev}}}{T} = \frac{250\,000}{293{,}15}\:\mathrm{\frac{J}{K}}\,.

Passo 5

Fazer o cálculo numérico
\Delta S = \frac{250\,000}{293{,}15}\approx852{,}7\:\mathrm{J/K}\approx853\:\mathrm{J/K}\,.

Resposta

\Delta S \approx 853\:\mathrm{J/K}

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