Uma amostra de dióxido de carbono, inicialmente ocupando 15,0L a 250K e 1,00atm, é comprimida isotermicamente. Qual é o volume final do gás na compressão, sabendo que a sua entropia foi reduzida de 10,0 J.K-1?
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Variação de entropia de um gás ideal quando varia de V1 a V2:
ΔS = nRLnV2/V1
Para encontrar n:
PV = nRT
PV/RT = n
P = 1atm, T = 250K, V = 15L, R = 0,082L · atm · K−1 · mol−1
n =
(1,00atm)(15L)/(0,082L · atm · K−1 · mol−1)*(250K)
n = 0,73mol
Substituindo:
A variação de entropia é de -10JK-1, porque é uma compressão a entropia diminui.
ΔS = nRLnV2/V1
ΔS/nR = LnV2/V1
(-10JK-1)/(0,73)*(8,3145JK-1mol-1)
= LnV2 - Ln15
-1,65 + 2,71 = LnV2
1,06 = LnV2
e^1,06 = V2
2,88L = V2
resposta: 2,88L é o
volume final após a compressão.
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