Variação de Entropia em mistura
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Variação de Entropia em mistura
Em um recipiente de capacidade térmica desprezível e termicamente isolado, são misturados 100 g de água a 10 ºC com 200 g de água a 40 ºC.
Dado:calor específico da água = 1 cal/(g.ºC)
Pede-se determinar a variação de Entropia (∆S) ocorrida nesse sistema, na transformação termodinâmica, do início da mistura até o equilíbrio térmico final.
Gabarito:
OBS: Já calculei a temperatura de equilíbrio térmico e a quantidade de calor que cada um dos componentes da mistura gastou para chegar à ela, respectivamente:
θ(equilíbrio) = 30 ºC
Q(componente de menor temperatura) = +2000 cal
Q(componente de maior temperatura) = -2000 cal
A minha dúvida é quanto ao cálculo da variação de entropia em um mistura como essa.
Dado:calor específico da água = 1 cal/(g.ºC)
Pede-se determinar a variação de Entropia (∆S) ocorrida nesse sistema, na transformação termodinâmica, do início da mistura até o equilíbrio térmico final.
Gabarito:
- Spoiler:
- ∆S = +0,3 cal/K
OBS: Já calculei a temperatura de equilíbrio térmico e a quantidade de calor que cada um dos componentes da mistura gastou para chegar à ela, respectivamente:
θ(equilíbrio) = 30 ºC
Q(componente de menor temperatura) = +2000 cal
Q(componente de maior temperatura) = -2000 cal
A minha dúvida é quanto ao cálculo da variação de entropia em um mistura como essa.
JOAO [ITA]- Fera
- Mensagens : 866
Data de inscrição : 25/02/2012
Idade : 26
Localização : São José dos Campos,SP,Brasil
Re: Variação de Entropia em mistura
João, acredito que não seja exercício de EM.
- Spoiler:
- Tf = (m1*c1*T1 + m2*c2*T2)/(m1*C1 + m2*C2)
= (100*10 + 200.40)/(100 + 200)
= 30ºC = 303K
∆S = m1C1ln(Tf/T1) + m2C2ln(Tf/T2)
= 100*ln1,07 + 200ln0,968
Leonardo Sueiro- Fera
- Mensagens : 3220
Data de inscrição : 28/06/2012
Idade : 31
Localização : Santos
Re: Variação de Entropia em mistura
Não sei se esse exercício é de EM, mas obrigado pela ajuda.
Então quer dizer que para calcular a variação de entropia numa mistura como essa
se utiliza ∆S = m1.C1.ln(Tf/T1) + m2.C2.ln(Tf/T2) ?
E quanto ao gabarito, você acha que foi usada uma aproximação ?
Então quer dizer que para calcular a variação de entropia numa mistura como essa
se utiliza ∆S = m1.C1.ln(Tf/T1) + m2.C2.ln(Tf/T2) ?
E quanto ao gabarito, você acha que foi usada uma aproximação ?
JOAO [ITA]- Fera
- Mensagens : 866
Data de inscrição : 25/02/2012
Idade : 26
Localização : São José dos Campos,SP,Brasil
Re: Variação de Entropia em mistura
Procurei outra solução :
∆s₁=Q₁/ T₁ e T₁ = [(30+10)/2 +273]
∆s₁= 2000/ (20+273) = 6,8 cal/K
∆s ₂ = Q₂/ T₂ e T₂= [(30+40)/2 +273 ]
∆s ₂ = -2000 /(35+273) = - 6,5 cal/K
Mas não entendi. Por que a temperatura final é dada pela média aritmética do inicio e do fim ?
∆s₁=Q₁/ T₁ e T₁ = [(30+10)/2 +273]
∆s₁= 2000/ (20+273) = 6,8 cal/K
∆s ₂ = Q₂/ T₂ e T₂= [(30+40)/2 +273 ]
∆s ₂ = -2000 /(35+273) = - 6,5 cal/K
Mas não entendi. Por que a temperatura final é dada pela média aritmética do inicio e do fim ?
Kayo Emanuel Salvino- Fera
- Mensagens : 588
Data de inscrição : 21/05/2017
Idade : 21
Localização : João Pessoa, Paraíba e Brasil.
Re: Variação de Entropia em mistura
Essa segunda resolução não me parece válida, pra mim foi uma cartiação que deu certo.
A resolução correta é a do Leonardo Sueiro.
Se eu não me engano , a dedução da fórmula usada pelo colega citado é assim.
dS=Integral[dQ(rev)/T]
dS=Integral[(m.c.dT)/T]
dS=m.c.[Integral(dT/T)]
dS=m.c.ln(T2/T1)
A resolução correta é a do Leonardo Sueiro.
Se eu não me engano , a dedução da fórmula usada pelo colega citado é assim.
dS=Integral[dQ(rev)/T]
dS=Integral[(m.c.dT)/T]
dS=m.c.[Integral(dT/T)]
dS=m.c.ln(T2/T1)
Matheus Tsilva- Fera
- Mensagens : 1167
Data de inscrição : 16/07/2015
Idade : 25
Localização : Uberaba, MG
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