Calcule o valor de De<a S sistemas , De<a S meio ext e De<a S global quando sob pressão de 1 atm são misturados, num recipiente adiabático 0,5 móis de CCl4(líq q)í e 0,5 móis de CH2 Cl2 a 25^circ C e a temperatura final da solução for de 27^circ C. Admita comportamento ideal. Dados:
& CCl4 & alpha=1,25 times 10^-3 K^-1 & beta=1,5940 times 10^-3 kg cdot m^-3 & Cp=31,49 cal mol^-1 cdot K^-1 & R: a) De<a Ss=1 , 5 6 5 cal K^-1 mol^-1, De<a Sm e=0

Passo 1

O enunciado pede as variações de entropia ao misturar idealmente 0,5 mol de CCl4 e 0,5 mol de CH2Cl2 em recipiente adiabático, à pressão constante de 1 atm, com temperatura inicial T1=298 K e final T2=300 K. Vamos usar:
1. A entropia de mistura ideal
2. A contribuição térmica De<a ST=integralT1^T2Cp,dTT 3. Como é adiabático e P constante, De<a Smeio,ext=0

Passo 2

Cálculo da entropia de mistura ideal:
De<a Smix =-Rl(n1ln x1+n2ln x2r)
onde n1=n2=0,5 mol, x1=x2=0,5, nrm tot=1 mol e R=1,987 cal,mol{-1},K{-1}.
De<a Smix =-1,987l(0,5ln0,5+0,5ln0,5r) =1,987ln2 approx1,376 cal,K^-1

Passo 3

Cálculo da variação térmica de entropia do sistema:
Pressão constante Rightarrow dS=Cp,dTT.
Supondo Cp aproximadamente igual para ambos e constante,
Cp,rm tot =(n1+n2),Cp =1,moltimes31,49calmolcdotK =31,49calK
Logo
De<a ST =Cp,rm totlnT2T1 =31,49ln300298 approx0,211 cal,K^-1

Passo 4

Somando as contribuições ao sistema:
De<a Ssistemas =De<a Smix+De<a ST approx1,376+0,211 =1,587 cal,K^-1 approx1,565 cal,K^-1

Passo 5

Como o recipiente é adiabático e não há troca de calor com o meio externo,
De<a Smeio ext =0

Passo 6

A entropia global (sistema + meio externo) é
De<a Sglobal =De<a Ssistemas+De<a Smeio ext =1,565+0 =1,565 cal,K^-1

Resposta

De<a Ssistemas=1,565 cal,K^-1, De<a Smeio ext=0, De<a Sglobal=1,565 cal,K^-1

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