Question

determine a energia absorvida na forma de calor e a variação de entropia de um bloco de cobre

Answer 1

O bloco de cobre da questão tem massa de 2kg e sua temperatura foi aumentada de 25ºC para 100ºC. O calor específico do cobre é de: 386J/kgK.

Letra A
O calor absorvido é dado pela fórmula abaixo. Substituindo os valores:
$Q = mc \Delta T \\ Q = 2*386*(100-25) \\ Q = 57900 J$

Letra B
A variação da entropia (em J/K) é dada pela integral abaixo:
$\Delta S = \int { \frac{1}{T(Q)} } \, dQ$


onde T(Q) = Q/mc. Substituindo:
$\Delta S = \int { \frac{1}{ \frac{Q}{mc}} } \, dQ = \int { \frac{mc}{Q} } \, dQ = mc \int { \frac{1}{Q} } \, dQ = mc \int { \frac{1}{T} } \, dT \\ \\ \Delta S = mc \ln(t_{f}-t_{0}) \\ \\ \Delta S = mc \ln ( \frac{t_{f}}{t_{0}}) \\ \\ \Delta S = 2*386* \ln ( \frac{100+273,15}{25+273,15} ) \\ \\ \Delta S = 173,22 J/K$