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Calor y Termodinámica Segunda Ley
#1
Hola profe, en el punto b del ejercicio 5 (adicionales) uso Q/T para calcular la variación de entropía del sistema agua-hielo.¿Cómo hago para incluir a los dos materiales en esa fórmula? Probé usando el valor del calor intercambiado, sumando el calor cecido y absorbido (que da cero), lo mismo con las temperaturas en ºK; pero no llego al resultado.
Roxana
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#2
Hola Roxana,

* Para el hielo, sí es Q/T, porque solamente se funde. Ahí usás el calor *absorbido* por el hielo, NO lo juntás con el otro calor (el cedido por el agua).

* Para el agua: el agua líquida (no confundir con el agua resultado de la fusión del hielo, me refiero a la otra agua), pasa de 100°C a 0°C, entonces no se puede usar lo de Q/T. Esta agua NO está cambiando de estado de agregación; sólo está cambiando de temperatura, por lo tanto, se aplica otro de los casos que vimos. Es: DeltaS = m . c . ln(Tf/Ti)

Y después: DeltaStotal = suma de las variaciones de entropía de las partes. Ya que las variaciones de entropía son aditivas (se pueden sumar).

Avisáme si te quedan dudas.

Saludos,
Miriam
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#3
Hola profe, tengo una duda con el item a (deltaU del hielo) a T constante deltaU no vale 0? (en la fotocopia dice que el resultado es 200kcal)
Con respecto al item b no logro llegar a ese resultado ya que reemplazo DeltaS=2000g.cal/g°c.ln(0°c/100°c) en la parte de ln(0°C/100°C) me quedaria ln(0 y me da error en la calculadora. Tambien intente pasando las temperaturas a K pero no me da el resultado que dice en la fotocopia.
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#4
Hola Sol,

* Sobre el ítem a) de ese ejercicio:

Lo de DeltaU = 0 cuando T no cambia, vale sólo para GAS IDEAL. No es válido para otro tipo de gases (gases reales), y menos aún para líquidos-sólidos.

En el caso del hielo, absorbe calor para fundirse, y debido a ese calor que absorbe aumenta su energía interna. El DeltaU se calcula con la 1ra. Ley de la termodinámica:

DeltaU = Q - L

como el cambio de volumen en la fusión es pequeño, entonces se desprecia el trabajo, y queda, aproximdamente:

DeltaU = Q

* Con respecto al ítem b)

Acordáte que siempre que se calculan variaciones de entropía, hay que usar las temperaturas en KELVIN, SÍ o SÍ.

El error en la calculadora se debe a que el logaritmo de un número que tiende a 0, tiende a "menos infinito", pero como decía arriba: en vez de 0 tenés que usar 273 K, y en vez de 100, 373 K.

Otra cosa (tal vez por esto no te dé): el DeltaS que se pide es el del sistema total. El DeltaS que planteaste es el del *agua*, a eso tenés que agregarle el DeltaS del hielo al fundirse. Es decir: cuando un sistema tiene varias partes, el DeltaStotal es la suma de los DeltaS de sus partes.

Sumando los dos DeltaS, te daría el DeltaStotal del sistema (que en este caso sería igual al del "universo" ya que el recipiente es adiabático, o sea, este sistema puede considerarse un "universo").

Avisáme si seguís con dudas.

Saludos,
Miriam
Responder


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