Enunciado

(a) Qual é a variação de entropia de um cubo de gelo de 12,0   g que funde totalmente em um balde de água cuja temperatura está ligeiramente acima do ponto de congelamento da água? (b)Qual é a variação de entropia de uma colher de sopa de água, com uma massa de 5,00   g , que evapora totalmente ao ser colocada em uma placa quente cuja temperatura está ligeiramente acima do ponto de ebulição da água?

Passo 1

(a) Para que o gelo se funda completamente, a quantidade de calor necessária é essa aqui:

Q = L m

Q = 333 12 = 3996   J

Como a temperatura estava “ligeiramente” acima do ponto de congelamento da água, podemos considerar que o processo foi isotérmico. Nesse caso, a variação de entropia é:

Δ S = 3996 273 = 14,63   J / K

Δ S ≅ 14,6   J / K

Passo 2

(b) A lógica vai ser praticamente a mesma agora, só que ao invés de fusão, estamos pensando em evaporação:

Q = L m

Q = 2256 5,00 = 11280   J

E mais uma vez, podemos considerar que o processo é isotérmico, e a variação de entropia (com a temperatura do sistema estando no ponto de ebulição da água) é só:

Δ S = Q T = 11280 373 = 30,24   J / K

Δ S ≅ 30,2   J / K

Pronto, resolvido!

Resposta

(a) Δ S = 14,6   J / K .

(b) Δ S = 30,2   J / K .

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