Obs.: Exercícios retirados do livro Físico-química (
ed.) escrito por Atkins e de Paula. Admita, a menos de menção em contrário, que todos os gases se comportem como gás perfeito. Os dados termoquímicos valem para
, se nada for dito sobre a temperatura.
Calcule
(para o sistema) quando
de um gás perfeito monoatômico, com
, passando do estado a
e 1 atm para o estado a
e 5 atm . Como se explica o sinal de
?
Calcule
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente calcular a variação de entropia ΔS de 3,00 mol de um gás perfeito monoatômico (com
) que vai de 25 °C e 1 atm até 125 °C e 5 atm. Isso é matéria de Termodinâmica: entropia de gás ideal. Vamos precisar da fórmula padrão
e dos dados:
Passo 2
Escrevendo a fórmula de entropia pro gás ideal e já substituindo
:
Antes de calcular, vamos achar os logaritmos:
Passo 3
Agora multiplicamos tudo:
- Termo de temperatura:
- Termo de pressão:
Subtraindo:
Como
,
Passo 4
Explicando o sinal:
- A parte
é positiva porque elevar a temperatura aumenta o grau de agitação(?) e desordem do gás. - A parte
é negativa porque comprimir (aumentar a pressão) reduz o volume disponível e, portanto, diminui a entropia.
Aqui o efeito de compressão (pressão 5× maior) venceu o aquecimento, dando ΔS negativo.