Em uma expansão isotérmica reversível de um gás ideal a 300 K de 1 L para 10 L , com pressão inicial de 20,27 bar, calcule De para o gás.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o problema pede e qual conteúdo vamos usar.
Enunciado simplificado: temos uma expansão isotérmica e reversível de um gás ideal a 300 K, que passa de 1 L para 10 L, com pressão inicial de 20,27 bar. Queremos achar a variação de entropia ΔS do gás.
Conteúdo/matéria: Termodinâmica — lei dos gases ideais e entropia em processo isotérmico reversível.
O que precisamos:
  1. Usar a lei dos gases ideais De para descobrir a quantidade de matéria .
  2. Aplicar a fórmula da variação de entropia em expansão isotérmica reversível:

Passo 2

Calcular o número de mols PiVi = nRT a partir do estado inicial.
A lei dos gases ideais é
n = Pi ViR T
Então
n = 20,27;bartimes1;L0,08314;tfracL·barmol·Ktimes300;K approx 20,2724,942 approx 0,813;mol
Primeiro, vamos cuidar das unidades:



(constante dos gases em L·bar)
Substituindo:

Passo 3

Agora usamos a fórmula da entropia em processo isotérmico reversível:
De
Sabemos que R = 8,314 Jmol·K e De. Vamos trocar De para J/(mol·K), que é mais comum para entropia:
Logo,
Sabendo que :

Resposta

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