Какова энтропия одного моля азота (γ= 1.4) при температуре т= 300 к, если при полностью изохорном искусственном сжатии

Суть вопроса: Энтропия идеального газа

Инструкция:
Энтропия является мерой хаоса или беспорядка системы. Для идеального газа, энтропия может быть вычислена по формуле:
S = C_v * ln(T) + R * ln(V),

где S - энтропия, C_v - молярная теплоемкость при постоянном объеме, T - температура, R - универсальная газовая постоянная, V - объем газа.

Для полностью изохорного процесса (при постоянном объеме), изменение энтропии может быть вычислено следующим образом:
ΔS = C_v * ln(T2/T1),

где ΔS - изменение энтропии, T2 - конечная температура, T1 - начальная температура.

Используя известные данные из задачи, мы можем вычислить изменение энтропии:
ΔS = C_v * ln(T2/T1) = γ * R * ln(V2/V1),

где γ - показатель адиабаты, R - универсальная газовая постоянная, V2 - конечный объем и V1 - начальный объем.

Теперь мы можем подставить известные значения из задачи в формулу:
Δf = -ΔS = γ * R * ln(V2/V1),

где Δf - изменение свободной энергии.

Пользуясь вышеуказанной формулой, мы можем решить задачу, найдя значение дельта S и затем выразить энтропию S:
S = -Δf.

Доп. материал:
Найдем энтропию одного моля азота при температуре 300 К, если изменение свободной энергии составляет -48,5 кДж при полностью изохорном искусственном сжатии в 5,0 раза.

Решение:
Для нахождения значения энтропии S, мы можем использовать формулу:
S = -Δf.

Подставим известные значения:
S = -(-48,5 кДж) = 48,5 кДж.

Таким образом, энтропия одного моля азота при температуре 300 К составляет 48,5 кДж.

Совет:
Для лучшего понимания темы энтропии идеального газа, важно ознакомиться с понятием идеального газа, универсальной газовой постоянной и показателем адиабаты. Также, рекомендуется изучить формулу для расчета изменения энтропии при изохорном процессе для глубокого понимания задач, подобных данной.

Задача для проверки:
При температуре 400 K, молярная теплоемкость идеального газа C_v равна 30 J/(mol*K). Рассчитайте изменение энтропии газа при изохорном нагреве с начальным объемом V1 = 10 л и конечным объемом V2 = 5 л.