Exercícios de entropia 2º LE TERMODINAMICA

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Exercícios – Lista 8
1º) Um peixinho de aquário nada numa tigela de água, a 20oC. Durante um certo período
de tempo, o peixe transfere 120J para a água, como resultado do seu metabolismo. Qual é
a variação da entropia da água?
2º) Admita que você pôs um cubo de gelo, de massa igual a 100g, em um copo com água
com a temperatura pouco acima de 0oC. Após o gelo ter derretido, aproximadamente
33kJ de energia teriam sido absorvidos do ambiente como calor. Qual é a variação de
entropia (a) da amostra (o gelo), (b) das vizinhanças (o copo com água)?
3º) Uma amostra de alumínio de massa igual a 1,25 kg é resfriada, a pressão constante, de
300K para 260K. Calcule a energia que deve ser removida como calor e a variação de
entropia da amostra. A capacidade calorífica molar do alumínio é 24,35 J.K-1.mol-1
.4º) Calcule a variação de entropia molar quando dióxido de carbono se expande
isotermicamente de 1,5L para 4,5L.
5º) Uma amostra de dióxido de carbono, inicialmente ocupando 15,0L a 250K e 1,00atm,
é comprimida isotermicamente. Qual é o volume final do gás na compressão, sabendo
que a sua entropia foi reduzida de 10,0 J.K-1?
6º) Sempre que um gás se expande ele sofre um aumento de entropia. Uma amostra de
metano gasoso de massa igual a 25g, a 250K e 185KPa, se expande isotérmica e
reversivelmente até que a sua pressão seja de 2,5 kPa. Calcule a variação de entropia do
gás.
7º) Qual é a variação de entropia de 100g de água quando ela é aquecida da temperatura
ambiente (20oC) até a temperatura do nosso corpo (37oC)? Use Cp,m = 75,5 J.K-1.mol-1
8º) Calcule a variação da entropia molar quando uma amostra de argônio for comprimida
de 2,0L para 500mL e , simultaneamente, aquecida de 300K para 400K. Considere
CV,m=(3/2)R.
9º) Um gás perfeito monoatômico, numa temperatura Ti, se expande isotermicamente até
atingir o dobro de seu volume inicial. A que temperatura ele deve ser resfriado para fazer
com que a sua entropia volte ao valor inicial? Considere CV,m=(3/2)R.
10º) A entalpia da transição de fase grafita → diamante, na pressão de 100 kbar e
temperatura 2000K, é +1,9 kJ.mol-1. Calcule a variação de entropia da transição. 
119
11º) A entalpia de vaporização do clorofórmio (triclorometano), CHCl3, é 29,4 kJ.mol-1
na sua temperatura normal de ebulição, 334,88K. (a) Calcule a entropia de vaporização
do clorofórmio nesta temperatura. (b) Qual a variação de entropia nas vizinhanças?
12º) O octano é um componente típico da gasolina. Sabendo que a temperatura de
ebulição do octano é 126oC, calcule: (a) a entropia de vaporização; (b) a entalpia de
vaporização do octano.
13º) Calcule a entropia molar do cloreto de potássio a 5,0K dado que a sua capacidade
calorífica molar nessa temperatura é 1,2 mJ.K-1.mol-1
14º) A capacidade calorífica molar, a pressão constante, de moléculas gasosas lineares é
de, aproximadamente, (7/2)R, e no caso de moléculas gasosas não lineares vale,
aproximadamente, 4R. Calcule a variação da entropia padrão de reação das duas reações,
que são apresentadas a seguir, quando a temperatura aumenta de 10K a partir de 273K, a
pressão constante:
(a) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
(b) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
Respostas:
1º) 0,41 J.K-1 11º) a) +87,79 J.K-1.mol-1 b) -87,79 J.K-1.mol-1 12º) a) 85 J.K-1.mol-1
2º) a) 0,12 kJ.K-1 e b) - 0,12 kJ.K-1 b) 33,9 kJ.mol-1
3º) ∆S = -161,44 J.K-1; q = -45,2 kJ 13º) 4,0 x 10-4 J.K-1.mol-1
4º) ∆S = +9,1 J.K-1 14º) a) - 0,75 J.K-1
5º) 2,9 L b) + 0,15 J.K-1
6º) 55,91 J.K-1
7º) 23,6 J.K-1
8º) -7,9 J.K-1.mol-1
9º) Tf = 0,63 Ti
10º) 0,95 J.K-1.mol-1