Problema 3C.15

A entropia padrão de vaporização pode ser obtida a partir do calor absorvido durante a vaporização isotérmica da amostra. Como a lente transmite apenas parte da radiação incidente e o porta-amostras absorve integralmente a radiação que o atinge, primeiro calcula-se o calor total recebido pela amostra ao longo do experimento. Em seguida, divide-se esse valor pela quantidade de matéria vaporizada e pela temperatura de vaporização.

A área útil da lente é $$A = \pu{80 cm2} = \pu{80e-4 m2}$$ O tempo de exposição é $$\Delta t = \pu{15 min} = \pu{900 s}$$ Como a irradiância solar é $\pu{750 W.m-2}$ e a transmitância da lente é $\pu{80 \%}$, o calor transmitido à amostra é $$Q = (\pu{750 J//s.m2})(\pu{80e-4 m2})(\pu{900 s})(\pu{0,80}) = \pu{4320 J}$$

Como a amostra é uma substância pura e sua vaporização ocorre a temperatura constante, vale $$\Delta S_\mathrm{vap,m} = \dfrac{Q}{nT}$$ Logo, $$\Delta S_\mathrm{vap,m} = \dfrac{\pu{4320 J}}{(\pu{0,1 mol})(\pu{351 K})} = \boxed{\pu{123 J.K-1.mol-1}}$$