Diferentes entropias - Ajuda com Pericia Criminal
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Diferentes entropias - Ajuda com Pericia Criminal
Boa noite a todos, não sou muito ativo no forum mas preciso de uma ajuda dos colegas com a seguinte questão:
1) Um mol do gás ideal de nitrogênio, inicialmente a uma temperatura de 250 K, quadruplica seu volume por meio de dois processos
termodinâmicos diferentes, que podem ser identificados como processos A e B. No processo A, o gás expande-se livremente até
dobrar o volume e depois sofre uma expansão adiabática até dobrar novamente seu volume. Já no processo B, o gás sofre uma expansão
isotérmica até quadruplicar seu volume. Com base nessas informações, é correto afirmar que a diferença entre a variação de entropia do processo B e a do processo A, expressa em função da constante universal dos gases R, é:
A) 2R.
B) -ln(2R).
C) 2Rln(2).
D) Rln(2).
E) -2Rln(2).
Desde já agradeço, encontrei uma resolução em um site de concursos mas muuito mal detalhada. muito mesmo:
1) Um mol do gás ideal de nitrogênio, inicialmente a uma temperatura de 250 K, quadruplica seu volume por meio de dois processos
termodinâmicos diferentes, que podem ser identificados como processos A e B. No processo A, o gás expande-se livremente até
dobrar o volume e depois sofre uma expansão adiabática até dobrar novamente seu volume. Já no processo B, o gás sofre uma expansão
isotérmica até quadruplicar seu volume. Com base nessas informações, é correto afirmar que a diferença entre a variação de entropia do processo B e a do processo A, expressa em função da constante universal dos gases R, é:
A) 2R.
B) -ln(2R).
C) 2Rln(2).
D) Rln(2).
E) -2Rln(2).
Desde já agradeço, encontrei uma resolução em um site de concursos mas muuito mal detalhada. muito mesmo:
pumlpx- Iniciante
- Mensagens : 5
Data de inscrição : 30/07/2012
Idade : 30
Localização : nova iguaçu , rio de janeiro , brasil
Re: Diferentes entropias - Ajuda com Pericia Criminal
i) primeira transformação
Obs: Na expansão livre tem-se que o gás expande no vácuo, logo não a troca de calor com o meio(Qabs=0). Portanto, pode-se considerar com uma expansão adiabática.
Pela formula de ∆S,
[latex]dS=\frac{dQ}{T}=0\Rightarrow \Delta S_{1}=0[/latex]
ii) segunda transformação
[latex]dS=\frac{dQ}{T}=\frac{dU+dW}{T}[/latex]
Como na transformação isotérmica temos ∆U=0
[latex]dS=\frac{dW}{T}=\frac{P\cdot dV}{T}=\frac{n\cdot R\cdot dV}{V}\Rightarrow \Delta S_{2}=n\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{v_{2}}{v_{3}} \right )[/latex]
iii) por fim,
[latex]\Delta S=\Delta S_{1} + \Delta S_{2} = n\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{v_{2}}{v_{3}} \right )=1\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{2\cdot v_{3}}{v_{3}} \right )=R\cdot \ln (2)[/latex]
Letra D)
Obs: Na expansão livre tem-se que o gás expande no vácuo, logo não a troca de calor com o meio(Qabs=0). Portanto, pode-se considerar com uma expansão adiabática.
Pela formula de ∆S,
[latex]dS=\frac{dQ}{T}=0\Rightarrow \Delta S_{1}=0[/latex]
ii) segunda transformação
[latex]dS=\frac{dQ}{T}=\frac{dU+dW}{T}[/latex]
Como na transformação isotérmica temos ∆U=0
[latex]dS=\frac{dW}{T}=\frac{P\cdot dV}{T}=\frac{n\cdot R\cdot dV}{V}\Rightarrow \Delta S_{2}=n\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{v_{2}}{v_{3}} \right )[/latex]
iii) por fim,
[latex]\Delta S=\Delta S_{1} + \Delta S_{2} = n\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{v_{2}}{v_{3}} \right )=1\cdot R\cdot \ln \left ( \frac{2\cdot v_{3}}{v_{3}} \right )=R\cdot \ln (2)[/latex]
Letra D)
Lucius Draco- Jedi
- Mensagens : 234
Data de inscrição : 29/05/2020
Idade : 25
Localização : Fortaleza, CE
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