1,00 mol di gas si espandono in modo isotermico alla temperatura di $25,0^{\circ} \mathrm{C}$ con una trasformazione reversibile triplicando il proprio volume. Supponendo che il sistema gas+sorgente sia isolato, determina la variazione di entropia:
a) del gas;
b) della sorgente;
c) dell'Universo.
[a) $9,13 \mathrm{~J} / \mathrm{K}$; b) $-9,13 \mathrm{~J} / \mathrm{K}$; c) $0 \mathrm{~J} / \mathrm{K}]$
130
punti
Livello 0
Per un'espansione isotermica, la variazione di entropia è data da
\[\Delta S_{gas} = nR\log{\left(\frac{V_f}{V_i}\right)} = 8,314 \cdot \log{3} \approx 9,13\:J\,K^{-1}\,.\]
Per un processo reversibile, la variazione di entropia della sorgente è
\[\Delta S_{sor} = - \Delta S_{gas} = -9,13\:J\,K^{-1}\,.\]
Poiché il sistema gas-sorgente è isolato e il processo reversibile, la variazione totale di entropia nell'universo è la somma algebrica delle variazioni di entropia del gas e dell'ambiente:
\[\Delta S_{uni} = \sum \Delta S = 9,13\:J\,K^{-1} + (-9,13\:J\,K^{-1}) = 0 \:J\,K^{-1}\,.\]
2414
punti
Livello 4
