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Respuesta:
el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico es de -1.4514 J/K.
Explicación:
Para calcular el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico, podemos utilizar la siguiente fórmula:
ΔS = nR ln(V2/V1)
Donde:
ΔS es el cambio de entropía
n es la cantidad de sustancia en moles
R es la constante de los gases ideales (8.314 J/(mol·K))
V1 es el volumen inicial
V2 es el volumen final
Primero, necesitamos determinar la cantidad de sustancia en moles, utilizando la masa del gas y su masa molar:
n = masa / masa molar
n = 3.0 kg / 28 kg/kmol
n = 0.1071 kmol
Luego, podemos calcular el cambio de entropía:
ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * ln(1/5)
Simplificando el ln(1/5):
ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * ln(0.2)
Calculando el ln(0.2):
ΔS = 0.1071 kmol * 8.314 J/(mol·K) * (-1.6094)
Finalmente, podemos calcular el cambio de entropía:
ΔS = -1.4514 J/K
Por lo tanto, el cambio de entropía del gas en este proceso isotérmico es de -1.4514 J/K.