Você coloca 330 mL de água com temperatura de
em um copo de isopor e adiciona 250 mL de água com temperatura de
no mesmo copo. Supondo que não ocorre troca de calor com o ar ambiente;
Qual é a variação de entropia do sistema?
Qual é a variação de entropia do sistema?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que você mistura dois volumes de água isoladamente (num copo de isopor):
– 330 mL a 30,0 °C
– 250 mL a 20,0 °C
E não entra nem sai calor do copo. Pergunta: qual a variação de entropia total do sistema água?
Conteúdo: termodinâmica – primeiro e segundo princípios (equilíbrio térmico isolado e definição de entropia). Vamos precisar de
– 330 mL a 30,0 °C
– 250 mL a 20,0 °C
E não entra nem sai calor do copo. Pergunta: qual a variação de entropia total do sistema água?
Conteúdo: termodinâmica – primeiro e segundo princípios (equilíbrio térmico isolado e definição de entropia). Vamos precisar de
- Balanço de energia para achar a temperatura final
. - Usar
para cada “porção” de água.
Passo 2
Calcular
via conservação de energia (sem perda pro meio):
Como a densidade da água ≈1 g/mL, temos
Soma das massas:
g. Logo
Passo 3
Agora a entropia: cada parte de água varia de
a
– Para a água quente (1):
– Para a água fria (2):
Somando as duas componentes (sistema isolado):
Resposta
A variação de entropia total do sistema é