Question

Un bloque de 2 kg que se mueve con una rapidez inicial de 5 m/s se desliza sobre una mesa rugosa, hasta detenerse por la fricción. Suponiendo que el aire y la mesa están a la temperatura de 20º C, calcular la variación de la entropía.

Answer 1

La variación de la entropía es $\Delta S=0,09J/K$

Datos

• Masa $m=2kg$

• Velocidad inicial $V_i=5m/s$

• Temperatura $T=20^{o}C$

Sabemos que el trabajo se define como

$W=F*x$

La fuerza se define como

$F=m*a$

También sabemos que la distancia se define como

$x=\frac{V_i^{2}}{2a}$

Entonces el trabajo se define como

$W=m*\frac{V_i^{2}}{2}$

Introduciendo los resultados, da

$W=2kg*\frac{(5m/s)^{2}}{2}=25J$

Sabiendo que esa cantidad de trabajo también es energía en forma de calor, podemos usarla para calcular la diferencia de entropía, con la ecuación

$\Delta S=\frac{Q}{T}$

Sabiendo que la temperatura en grados kelvin es

$T=20^{o}C+273,15^{o}K=293,15^{o}K$

Introducimos los valores

$\Delta=\frac{25J}{293,15^{o}K}=0,08J/K$