Calcule a variação de entropia do sistema das vizinhanças e total se um mol de um gás ideal é expandido isotermicamente e reversivelmente de uma pressão de 10,0 bar para 2,0 bar em 300 K .
Passo 1
O enunciado pede a variação de entropia do sistema (o gás ideal), das vizinhanças (ambiente) e do conjunto total, para uma expansão isotérmica e reversível de
mol de gás ideal, de
,bar para
,bar à temperatura constante
,K. Vamos usar a definição de entropia e as propriedades de processo isotérmico reversível para gás ideal.
Passo 2
Para um processo isotérmico reversível de gás ideal, a variação de entropia do sistema é
e, usando que
e
, obtemos
Passo 3
Substituindo
,
,J/(mol\cdot K),
bar e
bar,
Passo 4
Como o processo é isotérmico (
), a primeira lei dá
e também
. Logo,
Passo 5
A variação de entropia das vizinhanças é
Passo 6
A variação total de entropia é
condição característica de um processo reversível.