21.11 [Schaum] Iniciando con condiciones estándar, 3.0 kg de un gas ideal (M = 28 kg/kmol) se comprimen isotérmicamente a un quinto de su volumen original. Calcule el cambio de entropía del gas.

Respuesta :

Respuesta:

el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico es de -1.4514 J/K.

Explicación:

Para calcular el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico, podemos utilizar la siguiente fórmula:

ΔS = nR ln(V2/V1)

Donde:

ΔS es el cambio de entropía

n es la cantidad de sustancia en moles

R es la constante de los gases ideales (8.314 J/(mol·K))

V1 es el volumen inicial

V2 es el volumen final

Primero, necesitamos determinar la cantidad de sustancia en moles, utilizando la masa del gas y su masa molar:

n = masa / masa molar

n = 3.0 kg / 28 kg/kmol

n = 0.1071 kmol

Luego, podemos calcular el cambio de entropía:

ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * ln(1/5)

Simplificando el ln(1/5):

ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * ln(0.2)

Calculando el ln(0.2):

ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * (-1.6094)

Finalmente, podemos calcular el cambio de entropía:

ΔS = -1.4514 J/K

Por lo tanto, el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico es de -1.4514 J/K.

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