IME/ITA ⇒ (EN 2005/2006) Termodinâmica

[jonatinha]

(Questão 05)

A termodinâmica estuda a possibilidade de se aproveitar energia. De acordo com este estudo, resolva os itens:

I. O compartimento de refrigeração de geladeira e o seu conteúdo são mantidos a 7,0ºC e têm uma capacidade térmica(ou calorífica) média de 84 kJ/K. A geladeira descarrega calor no ambiente a 27ºC. Calcule a potência mínima necessária do motor para que a temperatura do compartimento de refrigeração seja reduzida de um grau celsius, em 1,0 minuto.

II. Um recipiente térmico isolado está dividido por uma parede delgada(fina) em duas câmaras iguais. Em uma das câmaras estão doze átomos de um isótopo de um gás ideal e na outra também doze átomos de um isótopo de um outro gás ideal. A parede delgada é removida e os átomos se misturam. Calcule a variação de entropia do sistema, após atingir o equilíbrio termodinâmico, e o trabalho realizado.

Dados:
K = 1,38.[tex3]10^{-23}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]10^{-23}[/tex3]

[tex3]\frac{J}{K}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{J}{K}[/tex3]

(constante de boltzmann)
Ln 4 = 1,386; Ln 6 = 1,792.

[Tassandro]

jonatinha,
Letra a tem aqui
viewtopic.php?t=72481
Para a letra, temos que
[tex3]ΔS=ΔS_1+ΔS_2=2\cdot k_B\cdot N\cdot\ln\underbrace 2_{\frac{V_F}{V_0}}=1,38\cdot10^{-23}\cdot12\cdot1,386\approx23\cdot10^{-23}\text{ J/K}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]ΔS=ΔS_1+ΔS_2=2\cdot k_B\cdot N\cdot\ln\underbrace 2_{\frac{V_F}{V_0}}=1,38\cdot10^{-23}\cdot12\cdot1,386\approx23\cdot10^{-23}\text{ J/K}[/tex3]

O trabalho será nulo pois se trata de uma expansão livre em que a pressão externa é igual 0!