A temperatura de
de aço inoxidável aumenta de
até
. Qual é a variação de entropia do aço inoxidável? A capacidade calorífica específica do aço inoxidável é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com termodinâmica, mais especificamente com entropia. O problema fala sobre a variação de entropia em uma quantidade de aço inoxidável que está aquecendo. Para resolver, vamos precisar da fórmula que relaciona a entropia com a quantidade de calor envolvida e a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entropia. Entropia é uma medida da desordem de um sistema. Quando um material absorve calor, sua entropia geralmente aumenta. A fórmula que vamos usar para calcular a variação de entropia (
) é:
Onde:
-
é a massa do material, -
é a capacidade calorífica específica, -
é a temperatura inicial, -
é a temperatura final, -
é o logaritmo natural.
Passo 3
Antes de aplicar a fórmula, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque a entropia exige temperaturas absolutas. A conversão é:
Então:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos a razão das temperaturas:
E o logaritmo natural dessa razão:
Agora, multiplicamos todos os valores:
Resposta
A variação de entropia do aço inoxidável é aproximadamente
.