Questão 3
6 pontos
Determine a variação de entropia para a conversão de 20 g de água a 263 K e
em gelo a 260 K e
e
6 pontos
Determine a variação de entropia para a conversão de 20 g de água a 263 K e
Passo 1
O enunciado pede a variação de entropia para a conversão de
de água líquida a
em gelo a
, ambos a
. Vamos usar um caminho reversível em três etapas: aquecimento da fase líquida até o ponto de fusão (
), congelamento isoterma em
e resfriamento do gelo até
. Para isso precisamos de
,
,
e
.
Passo 2
Definimos o caminho reversível:
- Aquecer a água líquida de
até . - Congelar a
liberando . - Resfriar o gelo de
até .
Passo 3
Para o aquecimento da água líquida usamos a entropia de calor sensível:
Substituindo
,
,
e
:
Passo 4
Para o congelamento a
:
Com
:
Passo 5
Para o resfriamento do gelo de
a
:
Com
:
Passo 6
Somando as três contribuições: