Изменение энтропии в термодинамике
1. Какое изменение энтропии происходит при нагреве азота массой 0.28 кг от температуры 7°С до 100°С при постоянном
1. Какое изменение энтропии происходит при нагреве азота массой 0.28 кг от температуры 7°С до 100°С при постоянном давлении?
2. Как изменяется энтропия при расплавлении куска льда массой 0.5 кг, взятого изначально при температуре 0 градусов, а затем нагретой образовавшейся воды до 20 градусов?
3. Какое приращение энтропии системы происходит при бросании куска льда массой 0.1 кг при температуре 0°С в теплоизолированный сосуд с 2 кг бензола, находящегося при температуре 50°С, и переходе системы в равновесное состояние?
2. Как изменяется энтропия при расплавлении куска льда массой 0.5 кг, взятого изначально при температуре 0 градусов, а затем нагретой образовавшейся воды до 20 градусов?
3. Какое приращение энтропии системы происходит при бросании куска льда массой 0.1 кг при температуре 0°С в теплоизолированный сосуд с 2 кг бензола, находящегося при температуре 50°С, и переходе системы в равновесное состояние?
23.12.2023 10:15
Написать свой ответ:
Инструкция: Энтропия - это мера беспорядка или неупорядоченности системы. Изменение энтропии может происходить при изменении температуры, объема или фазы вещества, а также при перемешивании различных веществ. Для решения задач на изменение энтропии, мы будем использовать формулу:
ΔS = ∫(dq/T)
где ΔS - изменение энтропии, dq - малое количество тепла, переданное или поглощенное системой, а T - абсолютная температура.
1. Для решения первой задачи, нам известна масса азота (0.28 кг), начальная температура (7°C) и конечная температура (100°C) при постоянном давлении. Применяя формулу ΔS = ∫(dq/T), мы можем вычислить изменение энтропии системы.
ΔS = ∫(dq/T) = ∫(mc∆T/T)
где m - масса азота, c - удельная теплоемкость, ∆T - изменение температуры.
Мы можем получить значения удельной теплоемкости из таблиц или справочников. Подставляя значения и решая интеграл, мы получим конечное значение изменения энтропии.
2. Во второй задаче, нам известна масса льда (0.5 кг), начальная и конечная температура (0°C и 20°C). Мы должны рассмотреть два этапа: первый этап - расплавление льда, и второй этап - нагревание воды. Мы можем вычислить изменение энтропии для каждого этапа, используя формулу ΔS = ∫(dq/T) для каждого этапа, и затем сложить их, чтобы получить итоговое изменение энтропии.
3. В третьей задаче, нам даны масса льда (0.1 кг), начальная температура (0°C), масса бензола (2 кг), начальная температура бензола (50°C) и информация о теплоизолированном сосуде. Мы должны учесть изменение температуры и фазовое изменение, чтобы найти изменение энтропии системы. Следуя аналогичным шагам, применяем формулу ΔS = ∫(dq/T) для каждого этапа и складываем их.
Совет: Для понимания концепции энтропии в термодинамике, полезно изучать теорию и основные понятия дисциплины. Также рекомендуется обратиться к учебнику и решить больше практических задач, чтобы закрепить понимание темы.
Задача для проверки: Как изменяется энтропия при плавлении куска свинца массой 0.3 кг, начиная с температуры 500 °C и заканчивая при температуре плавления 327 °C? Удельная теплоемкость свинца составляет 130 J/(kg·°C). (Ответ округлите до ближайшего целого числа)