Se vertieron 30 g de agua a 5 °C en 50 g de agua a 90 °C. Definición

Se disolvieron 30 gramos de agua a 5°C en 50 gramos de agua a una temperatura de 90°C. Es necesario determinar el cambio en la entropía del agua.

Solución al problema 20605: Dado: m1 = 50 gramos (masa de la primera porción de agua) T1 = 90 °C (temperatura de la primera porción de agua) m2 = 30 gramos (masa de la segunda porción de agua) T2 = 5 °C (temperatura de la segunda porción de agua)

Encuentre: ΔS (cambio en la entropía del agua)

Solución: Se sabe que el cambio de entropía del sistema se calcula mediante la fórmula: ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1)

donde: m - masa de la sustancia c - capacidad calorífica específica del agua (4,18 J/(g °C)) ln - logaritmo natural

Sustituye los valores en la fórmula: ΔS = 50 g * 4,18 J/(g °C) * ln (278,15 K / 363,15 K) + (50 g + 30 g) * 4,18 J/(g ·°C) * ln (50 g + 30 g / 50 g) ΔS ≈ -0,462 J/K

Respuesta: ΔS ≈ -0,462 J/K.

De esta solución se deduce que cuando se mezclan dos porciones de agua con diferentes temperaturas, la entropía del sistema disminuye, lo que corresponde a un aumento del orden en el sistema.

Descripción del producto digital.

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Se disolvieron 30 gramos de agua a 5°C en 50 gramos de agua a una temperatura de 90°C. Es necesario determinar el cambio en la entropía del agua.

Esta tarea se puede resolver fácilmente utilizando nuestro producto digital, que proporciona cálculos utilizando fórmulas y leyes de la termodinámica.

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El producto digital presentado en la descripción puede ayudar a resolver este problema en el campo de la termodinámica.

En el problema se sabe que se disolvieron 30 g de agua a 5 °C en 50 g de agua a una temperatura de 90 °C, y es necesario determinar el cambio en la entropía del agua.

De la fórmula para calcular el cambio de entropía del sistema, que se da en la solución del problema 20605, se deduce que ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1), donde m es el masa de la sustancia, c es la capacidad calorífica específica del agua ( 4,18 J/(g·°C)), ln - logaritmo natural, T1 y T2 - temperaturas de la primera y segunda porción de agua, respectivamente, m1 y m2 - sus masas.

Sustituyendo los valores conocidos en la fórmula, obtenemos: ΔS = 50 g * 4,18 J/(g °C) * ln (278,15 K / 363,15 K) + (50 g + 30 g) * 4,18 J /(g ° C) * ln (50 g + 30 g / 50 g) ≈ -0,462 J/K.

Respuesta: ΔS ≈ -0,462 J/K.

Por lo tanto, este producto digital puede proporcionar cálculos utilizando fórmulas y leyes de la termodinámica, que pueden ayudar a resolver este tipo de problemas de forma rápida y eficiente. Si tienes alguna duda sobre cómo solucionar un problema, no dudes en pedir ayuda.

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No hay descripción del producto. Sin embargo, puedo ayudar con el problema 20605.

La tarea consiste en determinar el cambio en la entropía del agua cuando se añaden 30 g de agua a 5 °C a 50 g de agua a 90 °C.

Para resolver el problema es necesario utilizar la fórmula de cambio de entropía:

ΔS = Q/T,

donde ΔS es el cambio de entropía, Q es la cantidad térmica transferida al sistema, T es la temperatura del sistema en unidades absolutas (Kelvins).

En este problema, el sistema es una mezcla de agua a 90 °C y 5 °C después de mezclar. La cantidad térmica transferida al sistema al mezclar agua se puede encontrar usando la fórmula:

Q = mcΔT,

donde m es la masa de la sustancia, c es la capacidad calorífica específica de la sustancia, ΔT es el cambio de temperatura.

La entropía inicial del sistema se determina mediante la ecuación:

S = mCpln(T2/T1),

donde S es la entropía, m es la masa de la sustancia, Cp es la capacidad calorífica específica de la sustancia a presión constante, T1 es la temperatura inicial, T2 es la temperatura final.

Sustituyendo todos los valores conocidos en las fórmulas, obtenemos:

Q = (50 g + 30 g) * 4,18 J/(g*°C) * (90 °C - 5 °C) = 11.970 J,

T = (90 °C + 273,15) K = 363,15 K,

ΔS1 = 50 g * 4,18 J/(g*°C) * ln(363,15 K/363,15 K) = 0 J/K,

ΔS2 = 30 g * 4,18 J/(g*°C) * ln(363,15 K/278,15 K) ≈ 24,6 J/K,

ΔS = ΔS1 + ΔS2 = 24,6 J/К.

Respuesta: El cambio de entropía del agua cuando se mezcla en estas condiciones es aproximadamente 24,6 J/K.

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