A temperatura de 1,00 mol de He(g) aumenta de 25^circ C até 300 ^circ C, em volume constante. Qual é a variação de entropia do hélio? Imagine comportamento ideal e use CV, pi 1=12 R
[ Resposta: +8,15] cdot K^-1]

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 1,00 mol de hélio gasoso que está passando de uma temperatura de para mantendo o volume constante. Queremos descobrir qual foi a variação de entropia desse hélio durante esse processo. Para resolver isso, vamos precisar saber sobre termodinâmica, especificamente sobre como calcular a variação de entropia em processos isotérmicos ou a volume constante.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas equações termodinâmicas a temperatura precisa estar nessa escala. A conversão é feita adicionando 273,15 à temperatura em Celsius.
T1 = 25^circ C + 273,15 = 298,15 , K
T2 = 300^circ C + 273,15 = 573,15 , K

Passo 3

Agora, vamos usar a fórmula da variação de entropia ( De) para um processo a volume constante. A fórmula é:
Onde:
  • é a quantidade de mols (no caso, 1,00 mol),
  • é a capacidade calorífica molar a volume constante,
  • e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
De
Aqui, usamos ln(573,15298,15) approx 0,657 porque o hélio é um gás monoatômico, e para esses gases, a capacidade calorífica a volume constante é De, onde é a constante dos gases ideais ( ).
Calculando o logaritmo natural:
Agora, substituindo os valores:

Resposta

De

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