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

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