Calcular el cambio en la entropía cuando si vierten 100g de agua a 80°C en 100g de agua a 10°C en un recipiente aislado dado que Cp=75.5JK^-1
Respuestas a la pregunta
El cambio de entropía si se vierten 100 g de agua a 80°C en 100 g de agua a 10°C en un recipiente aislado es de 0,9202 J/ K
El cambio de entropia de un sistema termodinámico se conoce como ΔS
ΔS = S2-S1 en donde
S1 es la entropia en el estado inicial
S2 es la entropia en el estado final
El ΔS = ∫Cp ln T2/T1
Al integrar la ecuación queda
ΔS =Cp ln T2/T1
datos
T2= 10°C +273= 283 K
T1= 100°C +273= 373 K
Procedimiento
Primero Buscar la temperatura de equilibrio de la mezcla
m1Cp1T1 +m2Cp2T2= (m1+m2) Cpmezcla *Tmezcla
Cp mezcla= Cp1 =Cp 2
Datos m1= 100 g
m2=100 g
Cp mezcla= Cp1 =Cp 2= 75.5JK^-1
T1= 80 °C+273=353 K
T2= 10 °C +273= 283 K
sustituyendo
100 g * 75.5JK^-1 *353 K + 100g *75.5JK^-1 *283 K = 200 g *75.5JK^-1* Tmezcla
Tmezcla= 2665150,0 + 2136650,0/15100,0
Tmezcla= 318 K
Segundo buscar el ΔS para el fluido cliente como para el fluido frío
ΔS fluido caliente
ΔS= 75.5JK^-1 ln (318/353)= - 75.5 *0,10441667 = -7,883459
ΔS caliente= -7,883459 /100= -7,883459 *10 -2 J/ g K
ΔS fluido frio
ΔS frio= 75.5JK^-1 ln (318/283)= 8,8036386 J/ K
Tercero buscar el cambio neto de entropia
ΔS neto= 8, 8036386 -7, 883459 = 0,92 01796 J/ K
ΔS neto= 0,9202 J/ g K