Supondo que a pressão é constante e igual a 1 atm , calcule:
(a) a variação de entropia que ocorre quando 270 g de Al são resfriados de 600 K a 300 K . (R.:
)
(a) a variação de entropia que ocorre quando 270 g de Al são resfriados de 600 K a 300 K . (R.:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício que envolve termodinâmica, especificamente o cálculo da variação de entropia. A situação é que 270 gramas de alumínio (Al) estão sendo resfriadas de uma temperatura de 600 K até 300 K, e a pressão é constante em 1 atm. Para resolver isso, vamos precisar da fórmula da variação de entropia envolvendo calor e temperatura, além das propriedades específicas do alumínio, como o calor específico.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem ou da quantidade de energia não utilizável em um sistema. Quando um material é resfriado, a entropia geralmente diminui porque as moléculas ficam mais organizadas.
Passo 3
A fórmula para calcular a variação de entropia (
) quando a temperatura muda é:
Onde:
-
é a massa do material, -
é o calor específico, -
é a temperatura final, -
é a temperatura inicial, -
é o logaritmo natural.
Passo 4
Vamos identificar os valores que temos:
- Massa (
) = 270 g - Temperatura inicial (
) = 600 K - Temperatura final (
) = 300 K
Precisamos do calor específico do alumínio. Sabemos que
.
Passo 5
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 6
Calculando o logaritmo natural:
Passo 7
Agora, multiplicamos tudo:
Passo 8
No entanto, para maior precisão, podemos refinar os cálculos:
Passo 9
Parece que há uma pequena diferença em relação à resposta esperada de
. Isso pode ser devido ao valor mais preciso do calor específico ou de constantes utilizadas no cálculo original.
Resposta
A variação de entropia quando 270 g de alumínio são resfriados de 600 K a 300 K é aproximadamente
.