Enunciado

A expansão livre de um gás ideal é um processo adiabático e, portanto, não há transferência de calor. Nenhum trabalho é realizado; logo, a energia interna não se altera. Dessa forma, Q / T   =   0 . Apesar disso, a desordem do sistema e sua entropia aumentaram após a expansão. Por que a Equação 20.19 não se aplica a essa situação?

Passo 1

Oii pessoal, show de bola??

“Em tempos de crise, os sábios constroem pontes, enquanto os tolos constroem muros” (T'Challa)”

Bora empurrar e macetar essa questãozinha comigo agora

Diante das informações apresentadas o enunciado nos questiona o motivo da equação 20.19, que é

∆ S = ∫ d Q T

não se aplicar na situação.

Podemos afirmar que a equação citada só pode ser aplicada em processos reversíveis, o que não é o caso da expansão livre.

Em um processo reversível entre o mesmo estado inicial e final de um gás (expansão isotérmica) existe um fluxo de calor dentro do gás.

Para esse processo, a equação citada nos dá a mudança de entropia, que é um estado funcional, e seu caminho de mudança é independente.

Com isso, a mudança de entropia em uma expansão isotérmica é a mesma que em uma expansão livre, e não é zero.

"Nós devemos um jeito de cuidar uns dos outros, como se fossemos uma única tribo." (T'Challa)

Resposta

Portanto, a equação citada só pode ser aplicada em processos reversíveis, o que não é o caso

da expansão livre.

Exercícios de Livros Relacionados

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 expansão, a pressão p e
Suponha que 4,00m o l s de um gás ideal sofram uma expansão reversível isotérmica do volume V 1 para o volume V 2 = 2,00 V 1 a uma temperatura T = 400K . Determine (a) o trabalho realizado pelo gás e
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 46,0J / K ?
Repita o problema 57 suponto que a pressão do gás é mantida constante.