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Em um processo reversível, 2,5 mols de gás ideal são comprimidos isotermicamente a 30 ºC. Durante a compressão, um trabalho de 1200 J é realizado sobre o gás. Nessa situação, a variação de entropia do gás vale, aproximadamente:
Em um processo reversível, 2,5 mols de gás ideal
são comprimidos isotermicamente a 30 ºC. Durante a
compressão, um trabalho de 1200 J é realizado sobre
o gás.
são comprimidos isotermicamente a 30 ºC. Durante a
compressão, um trabalho de 1200 J é realizado sobre
o gás.
Nessa situação, a variação de entropia do gás vale,
aproximadamente:
aproximadamente:
- A)4,0 J/K.
- B)–4,0 J/K.
- C)40 J/K.
- D)–40 J/K.
Resposta:
A alternativa correta é B)
Para calcular a variação de entropia do gás, precisamos utilizar a fórmula que relaciona a variação de entropia à temperatura e ao trabalho realizado sobre o sistema. Essa fórmula é dada por ΔS = Q / T, onde ΔS é a variação de entropia, Q é o trabalho realizado sobre o sistema e T é a temperatura em kelvin.
No nosso caso, o trabalho realizado sobre o gás é de 1200 J e a temperatura é de 30 ºC, que equivale a 303 K. Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:
ΔS = -1200 J / 303 K ≈ -3,96 J/K
Como a variação de entropia é negativa, isso significa que o gás perdeu entropia durante a compressão isotérmica. Portanto, a resposta certa é:
B) –4,0 J/K
É importante notar que a resposta A) 4,0 J/K estaria correta se o trabalho fosse realizado pelo gás, e não sobre o gás. Além disso, as opções C) 40 J/K e D) –40 J/K estão muito distantes do valor correto, portanto não são plausíveis.
Em resumo, para resolver esse tipo de problema, é fundamental utilizar a fórmula correta e substituir os valores dados no problema de forma cuidadosa. Além disso, é importante ter atenção à unidade de medida utilizada e ao sinal da variação de entropia, que depende do sentido do trabalho realizado.
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