Question

Considera un sistema que contenga 90 gramos de hielo a una temperatura de 0°C y a una presión de 1 bar que se convierte a vapor de agua a 100°C y 1 bar. Calcula:


-la entropía de fusión del hielo en agua;
-la entropía generada al calentar el agua formada de 0°C a 100°C a presión constante

∆H fusión = 6.008 kJ mol-1

Cp agua = 75.29 J mol-1 K-1

Answer 1

a) La entropia de fusión del hielo es 0.11004  kJ/ K  (110.04 J/K)

b) La entropía generada al calentar el agua es 100.92 J/K

¿Que es la entropía de fusión de una mezcla?

La entropía de la mezcla hielo en agua representa la entalpía de la mezcla o calor de fusión. La entropía de fusión es el calor de fusión dividido por el punto de fusión.  

¿Cuál es proceso térmico en la mezcla hielo en agua?

El calor suministrado al calentar el agua funde solo una porción del hielo. Cuando la temperatura 0°C el agua alcanza el equilibrio térmico con el hielo y el proceso se detiene. La temperatura final de la mezcla será 0°C.  Luego, la temperatura sube por encima de O°C el hielo se funde. El calor suministrado el cambio de fase de hielo a agua liquida, calentamiento de líquido hasta formación de vapor de agua.

datos

a) ∆H fusión = 6.008 kJ mol-1

T fusión = 0 °C= 273 K

Δ s fusión =   ∆H fusión /T fusión

$(delta) s _{fusion} = \frac{ 6.008 kJ mol^{-1} }{273 K} = 0.022007 kJ mol^{-1} /K$

mol hielo = m/PM

$mol hielo= \frac{90 g}{18 g/ mol} = 5 mol$

$(delta) S fusion= 0.022007 kJ mol^{-1} K^{-1} *5mol = 0.11004 kJ/K$

Δ S fusión = 0.11004 kJ/ K

b) T final = 100 °C+ 273 = 373 K

Q suministrado total= Calor fusión + m Cp agua (100 °C- 0°C)

$Q= 6.008 J mol^{-1}* 5 mol *10^{3} + 5 mol * 75.29 J mol^{-1} K^{-1} *( 373 K-273 K) = 67685.0 Joule$

Q suministrado total = 67685.0 J

ΔS agua a vapor= Q calentamiento / T

$(delta) S= \frac{37645 J}{373 K} =100.92 J/K$

ΔS=100.92 J/K

ΔS total = 110.037 J/K + 37675/373 J/K = 110.037+100.92= J/K = 210.955 J/K

Para conocer más de entropía fusión de hielo y vapor de agua consultar https://brainly.lat/tarea/14211109