Calcule a , De S quando a pressão de 87,4 g de cloro gasoso aumenta isotermicamente de 1,5 kPa até 18 kPa . Dica: para resolução, utilize a lei de Boyle. R: -25,4 k^-1

Passo 1

Neste exercício, precisamos calcular a variação da entropia (ΔS) quando a pressão de 87,4 g de cloro gasoso aumenta isotermicamente de 1,5 kPa para 18 kPa. Vamos usar a Lei de Boyle, que é aplicada a processos isotérmicos (onde a temperatura permanece constante) e relaciona pressão e volume de um gás.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a massa de cloro gasoso para o número de mols, pois a fórmula da variação de entropia utiliza a quantidade de substância em mols. A fórmula para isso é:
n = massamassa molar
A massa molar do cloro gasoso (Cl₂) é aproximadamente 70,90 g/mol. Assim,
n = 87,4, g70,90, g/mol approx 1,23, mol

Passo 3

Em um processo isotérmico para um gás ideal, a variação de entropia (ΔS) é dada pela fórmula:
De
No entanto, usando a Lei de Boyle (que nos diz que Pi Vi = Pf Vf), podemos reescrever a expressão em termos de pressão:
De
Onde:
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases (8,314 J/(mol·K)),
  • Pi é a pressão inicial,
  • Pf é a pressão final.

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
De
Primeiro, calculamos o logaritmo:
ln(1,518) = ln(0,0833) approx -2,4849
Agora, multiplicamos todos os termos:
De

Resposta

A variação de entropia, ΔS, é aproximadamente -25,4 J/K.

Exercícios relacionados