Question

Cuanto cambia la entropía de 0.50 kg de vapor de mercurio [Lv: 2.7 x 10⁵ j/kg ] al calentarse en su punto de ebullición de 357° C?

Answer 1

Answer:

La entropía del vapor de mercurio cambia en 214.235 joules por Kelvin.

Explanation:

Por definición de entropía ($S$), medida en joules por Kelvin, tenemos la siguiente expresión:

$dS = \frac{\delta Q}{T}$ (1)

Donde:

$Q$ - Ganancia de calor, en joules.

$T$ - Temperatura del sistema, en Kelvin.

Ampliamos (1) por la definición de calor latente:

$dS = \frac{L_{v}}{T}\cdot dm$ (1b)

Donde:

$m$ - Masa del sistema, en kilogramos.

$L_{v}$ - Calor latente de vaporización, en joules

Puesto que no existe cambio en la temperatura durante el proceso de vaporización, transformamos la expresión diferencial en expresión de diferencia, es decir:

$\Delta S = \frac{\Delta m \cdot L_{v}}{T}$

Como vemos, el cambio de la entropía asociada al cambio de fase del mercurio es directamente proporcional a la masa del sistema. Si tenemos que $m = 0.50\,kg$,$L_{v} = 2.7\times 10^{5}\,\frac{J}{kg}$ and $T = 630.15\,K$, entonces el cambio de entropía es:

$\Delta S = \frac{(0.50\,kg)\cdot \left(2.7\times 10^{5}\,\frac{J}{kg} \right)}{630.15\,K}$

$\Delta S = 214.235 \,\frac{J}{K}$

La entropía del vapor de mercurio cambia en 214.235 joules por Kelvin.