Em um recipiente de paredes diatérmicas (permite a troca de calor) e de capacidade térmica desprezível, são colocados 400 g de gelo a
e 680 g de água a
. Em seguida, o recipiente é colocado em contato com um reservatório térmico a uma temperatura de
, até que o recipiente (mais o seu conteúdo) atinja o equilibrio térmico.
Atenção! Para esta questão, utilize o ponto (.) como separador decimal.
Qual é a variação na entropia da água, em J/K, que inicialmente estava a
?
Qual é a variação na entropia da água, em J/K, que inicialmente estava a
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado é de termodinâmica: temos 400 g de gelo a 0 °C e 680 g de água a 18 °C num recipiente diatérmico que vai ficar em contato com um reservatório a 93 °C até chegar nesse equilíbrio. O que pedem é só a variação de entropia ΔS da porção de água que começou a 18 °C. Pra resolver a gente vai precisar da definição de entropia para calor reversível e da fórmula de calor específico da água.
Passo 2
Primeiro converte tudo pra Kelvin, porque entropia exige T em K:
Passo 3
A variação de entropia ao esquentar reversivelmente um corpo é
Aqui
e
(calor específico da água).
Passo 4
Calcula o ln e multiplica:
Resposta
A variação de entropia da água que estava a 18 °C é aproximadamente