Vaina de kimica.

EJERCICIO INDIVIDUAL

Calcular el cambio de entropía para el proceso de mezclado de 125 g de hielo a 00C con 250 g de agua a 850C en un sistema aislado.
fusion= 6.009kJmol-1Solución:

Dado que la entropía es una función de estado, podemos calcular el cambio total de entropía dividiendo el proceso en varias etapas:

a) los 125 g de hielo, al entrar encontacto térmico con el agua caliente, se funden;

b) posteriormente el agua líquida obtenida de la fusión, se calienta hasta , y Teq

c) el agua caliente (250 g inicialmente a 850C)se enfría hasta . Teq

De acuerdo a la primera ley de la termodinámica, y considerando que el proceso se realiza a presión constante.

HfusionΔHcalentamientoHenfriamiento =0125g x 1mol/18.015g x 6009Jmol-1+125 g x 1mol/18.015g x 75.291 J/(K mol) [ Teq - Thielo]

+250g x 1mol/18.015g (Teq -Tagua) = 0

De esta expresión obtenemos la temperaturade equilibrio.

Teq = 303.22K y finalmente tenemos el cambio de entropía total como la suma de los cambios de entropía de cada una de las etapas en las que hemos subdividido elproceso:

Δstotal = Δsfucion + Δscalentamiento + Δsenfriamiento

Δstotal = ΔHfucion + nCp 1n Teq + nCp 1n Teq
____________________ ______________
Tfucion ThieloTaguacaliente

Δstotal= 152.67JK-1 + 54.56JK-1 - 48.64JK-1

Δstotal= 158. 59JK-1

Este es un proceso espontaneo, dado a que se realizó en un sistema aislado y la entropía aumento.Obserc¡ve que la entropía del agua que inicialmente estaba caliente, disminuyo; sin embargo para saber si el proceso es espontaneo o no, debemos calcular e cambio total de entropía.