Q15) Uma latinha na praia com massa de 80 g , permanecia na areia exposta ao sol até atingir a temperatura de
. Após, a latinha foi jogada no mar que estava a
. Pedia a variação de entropia do universo. Dava-se as equações:
e
integral
.
Passo 1
O enunciado nos dá uma latinha de alumínio com massa
,g que se aqueceu a
(isto é,
,K) e depois foi mergulhada no mar a
(isto é,
,K). Queremos a variação total de entropia do universo, que é
Para isso precisamos de:
- Calcular o calor trocado
. - Calcular
. - Calcular
.
Passo 2
Assumimos o calor específico do alumínio
,J/(k
). Convertendo a massa para quilogramas,
,kg, e a variação de temperatura
,K, temos
O sinal negativo indica calor cedido pela latinha ao mar.
Passo 3
A variação de entropia da latinha é
Calculando,
logo
Passo 4
A variação de entropia do mar (reservatório grande mantido a
,K) é
Passo 5
Somando as duas contribuições, a variação de entropia do universo é
Resposta
A variação de entropia do universo é aproximadamente
,J/K.