30 g de água a 5°C foram despejados em 50 g de água a 90°C. Definição

30 gramas de água a 5°C foram dissolvidas em 50 gramas de água a uma temperatura de 90°C. É necessário determinar a mudança na entropia da água.

Solução para o problema 20605: Dado: m1 = 50 gramas (massa da primeira porção de água) T1 = 90 °C (temperatura da primeira porção de água) m2 = 30 gramas (massa da segunda porção de água) T2 = 5 °C (temperatura da segunda porção de água)

Encontre: ΔS (mudança na entropia da água)

Solução: Sabe-se que a variação da entropia do sistema é calculada pela fórmula: ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1)

onde: m - massa da substância c - capacidade calorífica específica da água (4,18 J/(g °C)) ln - logaritmo natural

Substitua os valores na 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

Resposta: ΔS ≈ -0,462 J/K.

Desta solução segue-se que quando duas porções de água com temperaturas diferentes são misturadas, a entropia do sistema diminui, o que corresponde a um aumento na ordem do sistema.

Descrição do produto digital

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30 gramas de água a 5°C foram dissolvidas em 50 gramas de água a uma temperatura de 90°C. É necessário determinar a mudança na entropia da água.

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No problema, sabe-se que 30 g de água a 5 °C foram dissolvidos em 50 g de água a uma temperatura de 90 °C, sendo necessário determinar a variação da entropia da água.

Da fórmula de cálculo da variação da entropia do sistema, dada na solução do problema 20605, segue-se que ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1), onde m é o massa da substância, c é a capacidade calorífica específica da água ( 4,18 J/(g·°C)), ln - logaritmo natural, T1 e T2 - temperaturas da primeira e segunda porções de água, respectivamente, m1 e m2 - suas massas.

Substituindo os valores conhecidos na fórmula, obtemos: 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.

Resposta: ΔS ≈ -0,462 J/K.

Assim, este produto digital pode fornecer cálculos utilizando fórmulas e leis da termodinâmica, o que pode auxiliar na resolução de tais problemas de forma rápida e eficiente. Se você tiver alguma dúvida sobre como resolver um problema, não hesite em pedir ajuda.

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Não há descrição do produto. No entanto, posso ajudar com o problema 20605.

A tarefa é determinar a mudança na entropia da água quando 30 g de água a 5°C são adicionados a 50 g de água a 90°C.

Para resolver o problema é necessário utilizar a fórmula de mudança de entropia:

ΔS = Q/T,

onde ΔS é a mudança na entropia, Q é a quantidade térmica transferida para o sistema, T é a temperatura do sistema em unidades absolutas (Kelvins).

Neste problema, o sistema é uma mistura de água a 90°C e 5°C após a mistura. A quantidade térmica transferida para o sistema quando a água é misturada pode ser encontrada pela fórmula:

Q = mcΔT,

onde m é a massa da substância, c é a capacidade térmica específica da substância, ΔT é a mudança na temperatura.

A entropia inicial do sistema é determinada usando a equação:

S = mCpln(T2/T1),

onde S é entropia, m é a massa da substância, Cp é a capacidade calorífica específica da substância a pressão constante, T1 é a temperatura inicial, T2 é a temperatura final.

Substituindo todos os valores conhecidos nas fórmulas, obtemos:

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.

Resposta: A mudança na entropia da água quando misturada nessas condições é de aproximadamente 24,6 J/K.

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