4 Calcule a variação da entropia de 180 g de água a
durante a mudança de fase líquido para sólido. Considere o calor de fusão da água
e que a água congele exatamente a
.
a)
(3 pontos) (A)
, (B)
, (C)
, (D)
, (E)
, (F)
, (G)
, (H)
, (I)
, (J)
, (K)
, (L)
, (M)
, (N)
, (O)
, §
, (Q)
a)
(3 pontos) (A)
Passo 1
O enunciado pede a variação de entropia de
de água que congela a
. O conteúdo é termodinâmica — entropia em transformação isotérmica reversível. Para resolver usamos a definição
onde
é o calor trocado reversivelmente e
é a temperatura absoluta em kelvin. A água congela exatamente a
, ou seja
, e o calor latente de fusão vale
Passo 2
Calcular o calor reversível
. Como o sistema (água) liberta calor ao congelar, temos
Aqui
, então
Passo 3
Aplicar
:
O sinal negativo indica redução de entropia ao passar de líquido para sólido.
Passo 4
Comparando com as alternativas, o valor mais próximo é
, correspondente à letra (J).
Resposta
(J)