A água é aquecida de
a
. De quanto varia o seu potencial químico?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A água está sendo aquecida de
até
. A pergunta é: quanto isso faz variar o potencial químico da água. Isso envolve conceitos de Termodinâmica, especificamente o potencial químico (
). Para resolver, vamos precisar entender como o potencial químico muda com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que o potencial químico (
) de uma substância pura em uma condição de pressão constante pode ser relacionado à temperatura através da seguinte relação:
Onde:
-
é a variação do potencial químico, -
é a entropia, -
é a variação de temperatura.
Isso significa que a mudança no potencial químico está relacionada à entropia e à variação de temperatura.
Passo 3
Para encontrar a variação total do potencial químico (
) ao aquecer a água de
para
, integramos a equação acima:
Onde:
-
, -
.
Passo 4
Assumindo que a entropia (
) da água permanece aproximadamente constante durante o aquecimento (o que é uma simplificação, mas válida para uma estimativa), podemos tirar
da integral:
Agora, precisamos do valor da entropia da água. A valor típico da entropia molar da água líquida a
é cerca de
.
Passo 5
Substituindo os valores na equação:
Passo 6
Fazendo a multiplicação:
Então, a variação do potencial químico é de aproximadamente
.
Resposta
A variação do potencial químico da água ao ser aquecida de
para
é de aproximadamente
.