Lista - Entropia

Prévia do material em texto

Curso: ENGENHARIA. 
Disciplina: TERMODINÂMICA BÁSICA. 
Prof. MSc: MILTON SOARES 
Lista de Exercícios - ENTROPIA. 
 
 
Nome do aluno: 
 
RA: Turma: 
 
1. Uma peça de chumbo com 725 g de massa 
funde-se à temperatura constante de 327 °C. 
Calcule sua variação de entropia considerando seu 
calor de fusão igual a 23,2 kJ/kg. 
Resp.: ΔS = 28 J/K 
 
2. Um pedaço de gelo de massa m igual a 235g 
funde-se reversivelmente em água, com a 
temperatura permanecendo a 0 °C durante o 
processo. (a) Calcule a variação de entropia para o 
gelo. (b) Calcule a variação de entropia da 
vizinhança. O calor específico do gelo é de 333 
kJ/kg. 
Resp.: (a) ΔS = 287 J/K; (b) ΔS = – 287 J/K 
 
3. Ache (a) o calor absorvido e (b) a variação de 
entropia de um bloco de 1,0 kg cuja temperatura 
aumenta reversivelmente de 25 °C para 100 °C. O 
calor específico do cobre é 386 kJ/kg.K. 
Resp.: (a) Q = 2,89x104 J ; ΔS = 86,6 J/K 
 
4. Dois blocos de massa m = 850 g cada um são 
colocados em contato térmico numa caixa isolante. 
As temperaturas iniciais dos dois blocos são 325 K 
e 285 K e o calor específico do cobre é constante e 
igual a 0,386 J/g.K. (a) Calcule a temperatura final 
de equilíbrio dos dois blocos. (b) Qual a variação 
de entropia para os dois blocos? 
Resp.:(a) 305 K; (b) ΔS = + 1,41 J/K 
 
5. Um mol de um gás ideal expande-se de maneira 
que o seu volume dobra em relação ao volume 
original, em uma expansão livre. Calcule a 
variação de entropia do gás. Considere R = 8,31 
J/mol.K. 
Resp.: ΔS = + 5,76 J/K 
 
6. Um gás ideal expande-se reversivelmente 
aumentando seu volume de 1,3 para 3,4 litros. A 
variação de entropia do gás é de 22 J/K. Quantos 
moles de gás estão presentes? 
Resp.: n = 2,75 mols 
 
7. Dois moles de um gás ideal contrai-se de 
maneira que o seu volume reduz à 2/3 do volume 
inicial, em uma contração livre. Calcule a variação 
de entropia do gás, considere R = 8,31 J/mol.K. 
Resp.: ΔS = - 6,74 K/J 
 
 
EQUAÇÕES PERTINENTES: 
 
Calor Latente: Q = m . L 
 
ΔS = Q / T 
 
Calor Sensível: Q = m . c . ΔT 
 
ΔS = m . c . ln (TF / Ti) 
 
Trocas de Calor: Q1 + Q2 = 0 
 
ΔS = m . c . ln [ T² / ( T² - ΔT² )] 
 
T – Temperatura de Equilíbrio do Sistema. 
ΔT – Variação de Temperatura do Sistema. 
 
Gases: 
 
ΔS = n . R . ln (VF / Vi)