Flashcard FC279512
Numa transformação isotérmica, qual a relação entre a variação de entropia e o calor trocado, e qual é o sinal de ΔS numa compressão isotérmica?
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2019
Numa transformação isotérmica, qual a relação entre a variação de entropia e o calor trocado, e qual é o sinal de ΔS numa compressão isotérmica?
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Resposta
ΔS = Q/T; numa compressão isotérmica ΔS < 0, pois Q < 0.Explicação:
Para uma isotermia de gás ideal tem-se \( \Delta U=0\), então pela 1ª lei \( \Delta U=Q-W\Rightarrow Q=W\).
Na compressão o trabalho é realizado sobre o sistema (na convenção onde \(W\) é trabalho feito pelo sistema, \(W<0\)), logo \(Q<0\).
A variação de entropia geral é dada por \( \Delta S=\dfrac{Q}{T}\); como \(Q<0\) e \(T>0\), segue \( \Delta S<0\).
Para um gás ideal isotérmico também vale \( \Delta S = nR\ln\!\dfrac{V_f}{V_i}\), que é negativa se \(V_f
Exemplo:
Um mol de gás ideal sofre compressão isotérmica de 2,0 L para 1,0 L. Então
\( \Delta S = nR\ln\!\dfrac{V_f}{V_i} = 1\cdot 8{,}314\;\mathrm{J/(mol\cdot K)}\cdot \ln\!\dfrac{1{,}0}{2{,}0} = -8{,}314\ln 2 \approx -5{,}76\;\mathrm{J/K}\).
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