Dez quilogramas de água a
é misturado com 10 kg de água a
. A mudança na entropia (em cal / K) do sistema é:
a. 480
b. 1000
c. -720
d. -168
e. 240
a. 480
b. 1000
c. -720
d. -168
e. 240
Passo 1
O enunciado mistura
kg de água a
com
kg de água a
e pede a variação total de entropia do sistema em cal/K. Vamos usar calorimetria e a fórmula diferencial de entropia para corpo de temperatura variável,
, com capacidade térmica constante.
Passo 2
Como as massas e o calor específico são iguais, a temperatura de equilíbrio
(em Kelvin) é a média:
Passo 3
Para a massa fria (de
a
), a variação de entropia é
onde
g e
cal/(
). Logo,
Passo 4
Para a massa quente (de
a
), similarmente,
Passo 5
A entropia total é
Calculando numericamente,
e
,
logo
cal/K.
logo
Resposta
e.