Дано:
m1 = 25 кг - масса воды в первом сосуде
T1 = 322 К - температура воды в первом сосуде
m2 = 71 кг - масса воды во втором сосуде
T2 = 320 К - температура воды во втором сосуде
c = 4,18 кДж/(кг*К) - удельная теплоемкость воды
Найти:
ΔS - изменение энтропии системы
Решение:
Определим конечную температуру системы (T):
m1 * c * (T1 - T) = m2 * c * (T - T2)
T = (m1 * T1 + m2 * T2) / (m1 + m2) = (25 кг * 322 К + 71 кг * 320 К) / (25 кг + 71 кг) ≈ 320,5 К
Определим изменение энтропии первого сосуда (ΔS1):
ΔS1 = m1 * c * ln(T / T1) = 25 кг * 4,18 кДж/(кг*К) * ln(320,5 К / 322 К) ≈ -0,23 кДж/К
Определим изменение энтропии второго сосуда (ΔS2):
ΔS2 = m2 * c * ln(T / T2) = 71 кг * 4,18 кДж/(кг*К) * ln(320,5 К / 320 К) ≈ 0,24 кДж/К
Определим общее изменение энтропии системы (ΔS):
ΔS = ΔS1 + ΔS2 ≈ -0,23 кДж/К + 0,24 кДж/К ≈ 0,01 кДж/К
Ответ: Изменение энтропии системы после открывания крана и установления равновесного состояния равно приблизительно 0,01 кДж/К.