lista 3 - 2a Lei

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Termodinâmica dos sólidos – Profa Gisele 
 
Lista de exercícios 3 
Assunto: Segunda Lei 
 
1 – Qual a variação de entropia quando ocorre a 
transferência de 100 kJ de calor para uma massa 
grande de água, a 0oC (273K). 
2 – Calcule a variação de entropia molar quando 
uma amostra de hidrogênio gasoso se expande 
isotermicamente até alcançar duas vezes o volume 
inicial. 
3 – Calcule a variação de entropia molar quando 
hidrogênio gasoso é aquecido de 20oC até 30oC a 
volume constante. Dado: Cv,m= 22,44 J/K.mol. 
4 – Calcule a entropia de fusão do gelo a 0oC 
sabendo que Tf=273,2 K, ΔH
o
fus= 6,01 kJ/mol, 
Teb= 373,2 K, e ΔH
o
vap = 40,7 kJ/mol. 
5 – Calcule a entropia de vaporização da água a 
100oC. 
6 – (calculo da variação de entropia das 
vizinhanças) Geralmente uma pessoa em repouso 
gera, aproximadamente, 100 W de calor. Calcule a 
entropia que essa pessoa gera nas vizinhanças no 
decorrer de um dia, a 20oC. Dado: 1W=1J/s. 
7 – Suponha que um réptil pequeno libera 0,50 W. 
Qual a entropia que ele gera, no decorrer de um 
dia, na água no lago que ele habita, onde a 
temperatura é de 15oC? 
8 – Qual a entropia próximo a T= 0 ? 
9 – Calcule a entropia padrão de reação para a 
reação 2H2(g)+O2(g)->2H2O(l). Dados: 
 Som (J/K.mol) 
H2(g) 130,684 
O2(g) 205,138 
H2O(l) 69,91 
10 – a) Calcule a entropia padrão de reação para 
N2(g)+3H2(g)->2NH3(g), a 25
oC; b) qual a variação 
de entropia quando reagem 2 mols de H2? Dados: 
 Som (J/K.mol) 
N2(g) 191,61 
H2(g) 130,684 
NH3(g) 192,45 
11 – Calcule a variação de entropia do argônio a 
25oC e 1 bar quando ele é comprimido de 0,5 dm³ 
a 0,05 dm³ e simultaneamente resfriado até -25oC. 
O que esse valor significa? 
12 – A entalpia de vaporização do metanol é 35,27 
kJ/mol no seu ponto de ebulição normal de 
64,1oC. Calcule a) a entropia de vaporização do 
metanol nesta temperatura e b) a variação de 
entropia nas vizinhanças do sistema. 
13 - Calcule a variação de entropia quando 25 kJ 
de energia, na forma de calor, se transformarem 
reversivelmente e isotermicamente para um 
grande bloco de ferro a (a) 0oC e (b) 100oC. 
14 – Calcule ΔHtot e ΔStot quando dois blocos de 
cobre, cada um com 10 kg de massa, uma a 100oC 
e outro a 0oC, são colocados em contato térmico, 
em um vaso isolado. O calor específico do cobre é 
0,385 J.K-1.g-1 e aproximadamente constante no 
intervalo de temperatura considerado. 
15 – a) Calcule a eficiência do ciclo de Carnot de 
uma máquina térmica primitiva que opera com o 
vapor a 100oC e descarrega a 60oC. b) Repita o 
cálculo para uma turbina a vapor moderna que 
opera com o vapor a 300oC e descarrega a 80oC. 
 
 
 
 
Respostas: 1)366 J/K ; 2) +5,8 J.K-1.mol-1; 3) +0,75 J.K-1.mol-1; 4) 22 J.K-1.mol-1 ; 5)109 J.K-1.mol-1; 6) 
+2,95104 J.K-1; 7) +150 J.K-1; 8) Sm(Tf) = Cv,m/3 ; 9) -327 J.K-1.mol-1; 10a) -198,76 J.K-1.mol-1 ; 10b) -
132,51 J.K-1; 11) -0,433 J.K-1 ; 12) +104,6 J.K-1 , -104,6 J.K-1, Stot=0 (processo reversível); 13a) 92 
J.K-1; 13b) 67 J.K-1; 14) Htot=0, Stot= 93,4 J.K-1; 15a) 0,11; 15a) 0,38.