Questão 02- Qual é a variação de entropia de 100 g de água quando esta é aquecida de 20^circ C a 37^circ C sabendo que o Cp, m=+75,5 JK^-1 mol^-1).

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre a variação de entropia quando a água é aquecida de 20°C a 37°C. A matéria envolve Termodinâmica, especificamente o conceito de entropia. Para isso, vamos precisar usar a fórmula da variação de entropia e alguns cálculos básicos de química, como converter massa em mols e temperaturas para Kelvin.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber quantos mols de água temos nos 100 gramas. Sabemos que a massa molar da água (H₂O) é aproximadamente 18 g/mol. Então:
n = massamassa molar = 100, g18, g/mol approx 5,56, mol

Passo 3

Agora, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que nas fórmulas térmicas usamos a escala Kelvin. A conversão é simples: K = °C + 273,15.
T1 = 20 + 273,15 = 293,15, K
T2 = 37 + 273,15 = 310,15, K

Passo 4

A variação de entropia ( De) pode ser calculada usando a fórmula:
De
Onde:
  • n é o número de mols
  • Cp,m é a capacidade calorífica molar a pressão constante
  • T1 e T2 são as temperaturas inicial e final em Kelvin
  • ln é o logaritmo natural

Passo 5

Agora, é só substituir os valores na fórmula:
De
Primeiro, calculamos o logaritmo:
ln(310,15293,15) approx ln(1,058) approx 0,0569
Agora, multiplicamos tudo:
De

Resposta

A variação de entropia é aproximadamente 23,9 J/K.

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