Question

Определить приращение ΔS энтропии при переходе массы m = 6 г водорода от объёма V1 = 20 л под давлением p1 = 160 кПа к объёму V2 =60 л под давлением p2 = 100 кПа

Answer 1

Дано:
m = 6 г = 0.006 кг
V1 = 20 л = 0.02 м³
p1 = 160 кПа = 160000 Па
V2 = 60 л = 0.06 м³
p2 = 100 кПа = 100000 Па

Найти: ΔS

Решение:
Используем формулу приращения энтропии:
ΔS = m * R * ln(V2/V1) + m * R * ln(p2/p1)

Где R - универсальная газовая постоянная, примерно равная 8.314 Дж/(моль·К).

Переведем массу водорода в молы:
m(H2) = m / M(H2),
где M(H2) - молярная масса водорода, примерно равная 0.002 кг/моль.

Теперь можем вычислить ΔS:
ΔS = (0.006 / 0.002) * 8.314 * ln(0.06 / 0.02) + (0.006 / 0.002) * 8.314 * ln(100000 / 160000)
ΔS = 3 * 8.314 * ln(3) + 3 * 8.314 * ln(0.625)
ΔS = 24.942 * ln(3) + 24.942 * ln(0.625)
ΔS = 24.942 * 1.0986 + 24.942 * (-0.4700)
ΔS = 27.4056 - 11.7204
ΔS = 15.6852 Дж/(K)

Ответ: ΔS = 15.6852 Дж/(K)