Широкий круг вопросов

Найдите изменение энтропии при изотермическом расширении 6 г водорода, если давление меняется от 10

Автор Капитан Джек, Апр. 28, 2024, 02:39

« назад - далее »

Капитан Джек

Возник вопрос. Найдите изменение энтропии при изотермическом расширении 6 г водорода, если давление меняется от 10 5 до 0,5 10 5 Н/м2.


OJIiMIIiK

Изменение энтропии (S) при изотермическом процессе (T = const) можно рассчитать по следующей формуле:
S = nRln(V2/V1),
где n - количество молей газа, R - газовая постоянная, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно.
В данном случае n = m/M, где m - масса газа (6 г), M - молярная масса водорода (0.002 кг/моль).
Подставляя значения, получаем:
S = (6/0.002) * 8.314 * ln(V2 / V1).
Для расчета изменения энтропии необходимо знать начальный и конечный объем газа. Так как давление меняется от P1 до P2, начальные и конечные объемы можно выразить через закон Бойля-Мариотта:
V1/T1 = V2/T2,
V2 = V1 * T2 / T1 = V1.
Тогда изменение энтропии будет равно:
ΔS = S - S0 = nR ln(P1V1/P2V2),
где S0 - начальная энтропия системы.

Если принять P1V1 = const (закон идеального газа), то изменение энтропии можно записать как:
ΔS ≈ nR ln(1/P2).
Подставив значения, получим:
ΔS ≈ (6/0,002 * 8,314) * ln(1/0,5) ≈ 240 Дж/K.