Enunciado

Você deixa, inadvertidamente, uma panela de água fervendo no fogão. Você retorna no exato instante em que a última gota é convertida em vapor. A panela tinha, inicialmente, 1,00 L de água fervendo. Qual é a variação da entropia da água, associada à variação de seu estado de líquido para gasoso?

Passo 1

Muito bem, queremos a variação da entropia que ocorre nesta água em ebulição. Sabemos como calcular a entropia, certo?

∆ S = Q a b s o r v i d o T

De uma coisa sabemos, quando a água está em ebulição o calor está sendo fornecido para que a água mude de estado, ou seja, calor latente:

Q a b s o r v i d o = m L v

Não temos m, mas sabemos que:

ρ = m V → m = ρ V

Então:

Q a b s o r v i d o = ρ V L v

Mais uma informação podemos tirar. A agua ferve a que temperatura?

Acertou quem disse 100°C, transformando:

T = 100 ° C + 273 = 373   K

Vamos jogar na entropia:

∆ S = ρ V L v 373   K

Passo 2

Agora vamos calcular esta variação ! Algumas variáveis são tabeladas:

ρ = 1 k g m 3

L v = 2257 k J k g

E por fim:

V = 1   L   x 10 - 3 m ³ 1   L = 10 - 3 m ³

Para finalizar, substituímos na fórmula:

∆ S = 1 k g m 3 10 - 3 m 3 2257 x 10 3 J k g 373   K = 6,05 k J K

Resposta

∆ S = 6,05 k J K

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