Enunciado

Ache a variação de entropia durante os seguintes processos:

  1. 1   K g de gelo funde a 0   º C e 1   a t m , o calor latente de fusão é 3,34 E 5   J / K g .
  2. 1   K g de vapor a 100   º C e 1   a t m condensa-se em água a mesma temperatura e pressão. O calor latente de vaporização é 2,25 E 6   J / K g .

Passo 1

Olá, aqui quem fala é a Jacyara do Responde Aí. Como você está? Está tudo em cima?

Bem, hoje vamos resolver mais uma questãozinha de termodinâmica. Que especificamente vamos resolver uma questão que utiliza os conteúdos da segunda lei, como é de grande importância vamos responder juntinho, okay?

Essa é uma questão de segunda lei que pede para calcular a variação de entropia do sistema, para isso precisamos da formulinha de entropia que é a seguinte:

Δ S = Q T

Onde Q é a carga térmica utilizada para a transformação termodinâmica, e aí beleza? Podemos continuar? Porque todas as informações estão escritas no próprio enunciado. Então vamos lá.

Passo 2

Vamos começar com a letra a ) , bem a questão diz que é um processo de fusão do gelo e como temos um processo de fusão, temos um calor latente de fusão que é dado na própria questão, que corresponde a:

Q f u s ã o = 3,34 E 5 J K g * 1   K g = 3,34 E 5   J

Agora vamos utilizar a formulinha de entropia, que é dada por:

Δ S = Q T

SIIIIIIIIIIIIM, aqui precisamos utilizar tudo em unidades absolutas. Logo, tudo no SI ou no MKS belezinha? Sendo assim temos que transformar a temperatura em Kelvin, portanto:

K = 0 + 273 = 273   K

Logo a entropia é a seguinte:

Δ S = Q T = 3,34 E 5   J 273   K = 1,22   K j / K

Passo 3

Para resolver a letra b) precisamos da mesma lógica que utilizamos para responder a alternativa a ) . Mas precisamos nos lembrar de uma informação que é a seguinte:

Q v a p o r i z a ç ã o = - Q c o n d e n s a ç ã o = - 2,25 E 6   J / K g

Portanto temos que a entropia é dada por:

Δ S = - 2,25 E 6 100 + 273 = - 603,21   K j / K

Resposta

  1. 1,22 K j K
  2. - 6032,1   K j / K

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