Question

➔ Entropia com temperatura e volume

1- Calcule a variação de entropia quando o volume de 2,00 mols de Ar(g) aumenta de 5,00L para 10,00 L enquanto a temperatura sobe de 100K até 300 K. Considere o
comportamento ideal.

2- Em um experimento , 1,00 mol de Ar(g) foi comprimido rapidamente (reversivelmente) de 5,00 L até 1,00 L por um pistão (como uma grande bomba de bicicleta) e, no processo, sua temperatura aumentou de 20,0oC para 25,2oC. Qual foi a variação de entropia do gás?

Answer 1

Resposta:

+38,9 J.k e  -13,2 J·K-1

Explicação:

vamos lá:

a) Entropia com temperatura

vamos começar com a expansão do volume que vai de 5.00 até 10.00

Delta S = n x R x ln (Vf/Vi)

Delta S = 2x 8,31447 x ln (10/5)

Delta S = 2x8,31447 x 0,693

Delta S = 11,526

Vamos ver agora a reversibilidade do sistema:

Delta S = n x C v,m x ln(Tf/Ti)

Delta S = 2 x 12,48 x ln (300/100)

Delta S = 27,421

Agora basta somar os Delta S

27,421 + 11,526 = +38,9 J.k

b) Etapa  1:  Compressão  isotérmica  reversível  na  temperatura inicial do volume  inicial  ao volume  final.

Etapa  2:  Aumento  da  temperatura  do  gás  no  volume  final  constante  até  a temperatura  final.  

ΔS1 = nRln(V2/V1) = -13,4 J·K-1

ΔS2 = CV ln(T2/T1) = +0,22 J·K-1

com    

CV = n.CV,m  

ΔS = -13,2 J·K-1