A massa de 1 kg de gelo de água a 0 °C e 1 atm (estado 1) é convertida em 1 kg de água líquida a 0 °C e 1 atm (estado 2) através de um processo termodinâmico. Durante esse processo, calor é transferido para o sistema a partir da vizinhança que se encontra sempre a 20 °C. Considere que o calor latente (L) de fusão do gelo para estas condições seja igual a 333 kJ/kg. Que valor teremos se a variação de entropia do sistema for somada à variação de entropia da vizinhança (ΔSsistema + ΔSvizinhança)?
a) 0 kJ/K
b) 0,08 kJ/K
c) -0,08 kJ/K
d) 1,22 kJ/K
e) 333 kJ/K
Soluções para a tarefa
Resposta
Olá, esse exercicio se resolve da seguinte forma:
Variação da entropia do sistema + Variação da entropia da vizinhança. A variação de entropia é resultado do calor (Q) / Temperatura (T). Observe que o calor latente é dado pelo exercicio e a temperatura de cada entropia também. Não esqueça de fazer as devidas converções e lembre-se que a entropia do sistema será negativa, pois ele está perdendo para a vizinhaça.
Explicação:
O valor da entropia do sistema vizinhança é igual a 0 kJ/K.
Estado 1: 1 kg de gelo de água a 0 °C e 1 atm
Estado 2: 1 kg de água líquida a 0 °C e 1 atm
Q = m.C
m= massa
C= calor latente
ΔS= Q / t
ΔSsistema + ΔSvizinhança = (+ Q / t) + (-Q/t) = 0
Como na fusão o gelo ganha calor e a vizinhança perde, se somar as entropias dos dois, a primeira positiva e a segunda negativa, as duas se anulam, dando 0.
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