1-) Considere que temos 600 g de água a
num calorímetro com equivalente água de 300 g . Misturamos 100 g de gelo a
.
a) Qual a temperatura de equilibrio
b) Calcule a variação da entropia total considerando os seguintes passos
-
do gelo até chegar a
.
-
para derreter o gelo
-
para elevar o “ex-gelo, mas agora água líquida” até a temperatura de equilibrio
-
da água e do calorímetro até a temperatura de equilíbrio.
- Some todas
a) Qual a temperatura de equilibrio
b) Calcule a variação da entropia total considerando os seguintes passos
Passo 1
O enunciado mistura
de água a
num calorímetro com equivalente‐água de
e
de gelo a
. Para achar a temperatura de equilíbrio é preciso usar conservação de energia (calores cedido e absorvido). Para a variação de entropia, vamos calcular separadamente:
- aquecimento do gelo de
a ; - fusão do gelo a
; - aquecimento da água resultante de
até ; - resfriamento da água (mais o equivalente‐água) de
até ; - soma de todas as variações.
Passo 2
Conservação de energia: calor cedido pela água quente = calor absorvido pelo gelo
Aqui
,
,
,
,
. Substituindo:
Passo 3
Aquecimento do gelo de
a
:
Passo 4
Fusão do gelo a
(processo isotérmico em
):
Passo 5
Aquecimento da água formada de
a
:
Passo 6
Resfriamento da água mais o calorímetro de
a
:
Passo 7
Somando todas as contribuições:
Resposta
(a)
(b)
(b)