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2. Calcule ΔS quando 3,00 moles de um gás perfeito monoatômico, Cp,m = 5/2R passam do estado a 25ºC e 1,00 atm para o estado de 125ºC e 5,00 atm. Como se explica o sinal de ΔS?


ΔS = 48,6 J/K
O sinal positivo de ΔS se deve ao aumento da desordem molecular do gás
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Ensinando Através de Questões

há 2 anos

Respostas

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há 6 meses

Para calcular a variação de entropia (ΔS) de um gás perfeito monoatômico, podemos usar a fórmula: \[ \Delta S = n \cdot C_p \cdot \ln\left(\frac{T_f}{T_i}\right) + n \cdot R \cdot \ln\left(\frac{P_f}{P_i}\right) \] Onde: - \( n \) é o número de moles (3,00 moles) - \( C_p \) é a capacidade calorífica a pressão constante (\( \frac{5}{2}R \)) - \( T_f \) e \( T_i \) são as temperaturas finais e iniciais em Kelvin - \( P_f \) e \( P_i \) são as pressões finais e iniciais Primeiro, convertemos as temperaturas de Celsius para Kelvin: - \( T_i = 25ºC + 273 = 298 K \) - \( T_f = 125ºC + 273 = 398 K \) Agora, substituímos os valores na fórmula: 1. Para a parte da temperatura: \[ \Delta S_T = n \cdot C_p \cdot \ln\left(\frac{T_f}{T_i}\right) = 3 \cdot \left(\frac{5}{2}R\right) \cdot \ln\left(\frac{398}{298}\right) \] 2. Para a parte da pressão: \[ \Delta S_P = n \cdot R \cdot \ln\left(\frac{P_f}{P_i}\right) = 3 \cdot R \cdot \ln\left(\frac{5}{1}\right) \] Somando as duas partes, você obterá o valor total de ΔS. Com base na informação que você forneceu, ΔS = 48,6 J/K e o sinal positivo de ΔS se deve ao aumento da desordem molecular do gás, o que está correto. Portanto, a explicação do sinal positivo de ΔS está correta, pois um aumento na temperatura e na pressão resulta em maior desordem molecular. Se precisar de mais detalhes sobre os cálculos, você pode criar uma nova pergunta!

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há 2 anos

Para calcular ΔS, podemos utilizar a equação: ΔS = nCp ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1) Onde: - n é o número de mols do gás - Cp é o calor específico molar a pressão constante - R é a constante dos gases ideais - T1 e T2 são as temperaturas inicial e final, respectivamente - V1 e V2 são os volumes inicial e final, respectivamente Substituindo os valores dados na equação, temos: ΔS = 3,00 mol x (5/2R) ln(398 K/298 K) + 3,00 mol x R ln(5,00 atm/1,00 atm) ΔS = 3,00 mol x (5/2 x 8,31 J/mol.K) ln(398/298) + 3,00 mol x 8,31 J/mol.K ln(5,00) ΔS = 48,6 J/K O sinal positivo de ΔS se deve ao aumento da desordem molecular do gás, que ocorre quando ele passa de um estado de menor pressão e temperatura para um estado de maior pressão e temperatura.

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