Secundaria Problema de Entropia

[gracie]

Hola!!
Buenas buenas, haber si me pueden ayudar a solucionar este problemita que me esta dando bolas por que no me coincide el resultado con el que viene en la parte de atras del libro...

Un cubo de hielo de 0.0500kg a una temperatura inicial de -15ºC se coloca en 0.600kg de agua a T=45ºC en un recipiente aislado con masa despreciales.
Calcule el cambio de entropia del sistema

[aLFRe]

Re: Problema de Entropia

Calcule el cambio de entropia del sistema

Espero no liarte porque esto lo vi hace mucho tiempo.
En general el incremento de entropía viene dado por la expresión $\Delta S = \frac{Q_{rev}}{T}$
para una transferencia de calor en un proceso reversible en el cual la temperatura sea constante.
Pero en este caso hay procesos en los cuales hay trasferencia de calor mientras varía la temperatura.

Lo que yo haría sería usar la expresión $\delta Q= m c_e \delta T$
entonces $d S= \frac{\delta Q}{T}= \frac{m c_e \delta T}{T}$
y el incremento de entropía tendría la forma
$\Delta S= S_2-S_1 = m c_e \int^2_1\,\frac{\delta T}{T}=m c_e \ln \frac{T_2}{T_1}$

¿ Cómo lo haría yo ?
Pues lo primero determinar la temperatura final de equilibrio...
puesto que el sistema debe de ir a equilibrio térmico.
Pues tendría en cuenta varios procesos y varios subsistemas :

0.0500 kg -> hielo a -15 ºC a hielo 0 ºC
0.0500 kg -> hielo a 0 ºC a agua líquida a 0º C para este proceso sí puedes usar $d S= \frac{\delta Q}{T}$ donde Q será la entalpía del cambio de fase
multiplica el calor de cambio de fase por la masa - cuidado a ver si está en energía /mol en cuyo caso tendrias que multiplicar por el número de moles -
0.0500 kg -> agua líquida a 0 ºC a agua líquida a T final º C
la entropía debe de ser positiva en todos los casos y pasa las temperaturas a kelvines

0.600 kg -> agua líquida a 45 º C a agua líquida a T final º C
la entropía debe de ser negativa puesto que es previsible que el agua se enfrie.

Luego en casa hago los cálculos aunque seguramente estará todo mal...
Si no hace otro forero las correcciones oportunas, te los subo cuando pueda tener acceso a un ordenador.
Saludos.

[gracie]

Re: Problema de Entropia

ahhh ahora si ya me orienté perfectamente, el problema era que no habia tomado todos los pasos por el que el hielo pasaba....
Muchas gracias!!

Saludos

[SeV7]

Re: Problema de Entropia

¿Esto se ve en secundaria?

[gracie]

Re: Problema de Entropia

Bueno ha decir verdad no creo q n cualquier secundaria, pero yo sip lo estoy viendo porque estoy en uno cientifico , y ahi la fisica es un poquito más elevada... es por eso ves...

[SeV7]

Re: Problema de Entropia

Es que en mi libro de 4º creo que no aparece la entropía con formulas, solo un poco de teoría.
Que suerte poder ir a uno científico