Enunciado

Se 25,0   g do metal galio derretem na sua mão (ver Figura 17.20), qual é a variação de entropia do gálio nesse processo? E quanto à variação de entropia da sua mão? É positiva ou negativa? É maior ou menor em módulo que a variação de entropia do gálio?

Passo 1

Para o gálio fundir, é necessário que ele absorva calor da sua mão. Como ele está na temperatura do ponto de fusão e nesse processo a temperatura não varia, a variação de entropia para o gálio é dada por:

∆ S = Q T

E para o processo de fusão, o calor será:

Q = m L f

Passo 2

Substituindo uma equação na outra:

∆ S = m L f T

E os valores de ponto de fusão e calor latente para o gálio:

∆ S = 25,0 × 10 - 3 8,04 × 10 4   J / k g 303,0   K

∆ S = 6,63   J / K

Passo 3

E para a mão, o calor usado será o mesmo, já que todo o calor do passo anterior que foi usado para derreter o gálio, foi tirado de sua mão. A única coisa que muda, vai ser a temperatura processo, já que nossa mão está em média a 37   ° C :

∆ S = - 25,0 × 10 - 3 8,04 × 10 4   J / k g 3 10 , 1   K

∆ S = - 6,48   J / K

O sinal é negativo porque o calor está sendo liberado, e por isso, a entropia é positiva. Além disso, é menor que a variação de entropia do gálio em módulo, porque a temperatura de fusão do gálio é menor que a temperatura média da nossa mão, por isso a razão é maior.

Resposta

∆ S = 6,63   J / K

∆ S = - 6,48   J / K

Exercícios de Livros Relacionados

Suponha que 1 m o l de um gás monoatômico ideal inicialmente à pressão p 1 e ocupando um volume V 1 seja submetido sucessivamente a dois processos: ( 1 ) uma expansão isotérmica at...
Suponha que 0,55 m o l de um gás ideal seja expandido isotérmica e reversivelmente nas quatro situações da tabela abaixo. Qual é a variação da entropia do gás para cada situação?
Um ciclo de três etapas é realizado por 3,4 m o l s de um gás diatômico ideal:a temperatura do gás é aumentada de 200 K para 500 K a volume constante;o gás é expandido isotermicame...
Suponha que 4,00   m o l s de um gás ideal sofrem uma expansão reversível isotérmica do volume V 1 para o volume V 2 = 2,00 V 1 a uma temperatura T = 400   K . Determine (a) o trab...
Quanta energia deve ser transferida na forma de calor para uma expansão isotérmica reversível de um gás ideal a 132 ° C se a entropia do gás aumenta de 46,0   J / K ?
Uma caixa de 1,0 L contém N moléculas de um gás ideal, e as posições das moléculas são observadas 100 vezes por segundo. Calcule o temo médio que deve decorrer antes que se possa o...
Expande-se 1 m o l de um gás monoatômico ideal inicialmente a 5 k P a e 600 K de volume inicial V i = 1 m ³ ³ para o volume final V f = 2 m ³   ³. Em qualquer instante durante a ex...
Um ciclo de três etapas é executado reversivelmente por 4 m o l s de um gás ideal:Uma expansão adiabática que dá ao gás 2 vezes o volume inicial;Um processo a volume constante,Uma ...
2 m o l s de um gás diatômico inicialmente a 300 K realizam o seguinte ciclo: o gás éAquecido a volume constante até 800 K ,Liberado para se expandir isotermicamente até a pressão...
A partir dos dados fornecidos no Problema 2 do Cap. 8, calcule a entropia molar s do N a C l a baixas temperaturas, T ≪ T D , onde T D é a temperatura de Debye (para um sólido a ba...
Em um processo reversível, 3 moles de um gás ideal são comprimidos isotermicamente a 20   ° C . Durante a compressão, um trabalho de 1850   J é realizado sobre o gás. Qual é a vari...
a) calcule a variação de entropia quando 1,0   k g de água a 100   ° C é vaporizado e convertido em vapor d’água a 100   ° C . (Ver a Tabela 17.4.) b) Compare sua resposta com a va...