Calcule a ,
S quando a pressão de
de cloro gasoso aumenta isotermicamente de 1,5 kPa até 18 kPa . Dica: para resolução, utilize a lei de Boyle. R: -25,4
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:
A massa molar do cloro gasoso (Cl₂) é aproximadamente 70,90 g/mol. Assim,
Passo 3
Em um processo isotérmico para um gás ideal, a variação de entropia (ΔS) é dada pela fórmula:
No entanto, usando a Lei de Boyle (que nos diz que
), podemos reescrever a expressão em termos de pressão:
Onde:
-
é o número de mols, -
é a constante dos gases (8,314 J/(mol·K)), -
é a pressão inicial, -
é a pressão final.
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Agora, multiplicamos todos os termos:
Resposta
A variação de entropia, ΔS, é aproximadamente -25,4 J/K.