Ejercicios de Física y Química

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Variación de entropía en expansión isotérmica de una gas 0001

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Un mol de gas ideal que se encuentra inicialmente a 25 ºC se expande isotérmicamente y reversiblemente desde 20 hasta 40 L. Calcula el cambio de entropía del proceso.


SOLUCIÓN:

Partimos de la expresión para la variación de entropía en un proceso isotérmico y reversible: dS = \frac{dQ_{rev}}{T} = \frac{P\cdot dV}{T}
Si expresamos la presión como: P = \frac{nRT}{V} e integramos, llegamos a la expresión: \Delta S = n\cdot R\cdot ln{\frac{V_2}{V_1}

\Delta S = 1\ mol\cdot 0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot ln{\frac{40\ L}{20\ L} = \bf 5,68\cdot 10^{-2}\frac{atm\cdot L}{K}


Si lo expresamos en julios:

5,68\cdot 10^{-2}\frac{atm\cdot L}{K}\cdot \frac{101,4\ J}{1\ atm\cdot L} = \bf 5,76\frac{J}{K}

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