дано:
Масса льда (m) = 200 г = 0,2 кг
Температура льда (T1) = -10,7 °C = 262,5 K
Температура плавления (T2) = 273 K
Теплоемкость льда (c_льда) принимаем равной 2,1 кДж/(кг·К) = 2100 Дж/(кг·К).
Скрытая теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг = 334000 Дж/кг.
найти:
Приращение энтропии (ΔS).
решение:
Энтропия изменяется в процессе нагрева и плавления льда.
1. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева льда от -10,7 °C до 0 °C:
Q1 = m * c_льда * ΔT
где ΔT = T2 - T1 = 273 - 262,5 = 10,5 K.
Q1 = 0,2 * 2100 * 10,5 = 4410 Дж.
2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q2 = m * L
Q2 = 0,2 * 334000 = 66800 Дж.
3. Общее количество теплоты (Q):
Q = Q1 + Q2 = 4410 + 66800 = 71210 Дж.
Теперь найдем приращение энтропии.
4. Приращение энтропии при нагреве льда:
ΔS1 = Q1 / T1 = 4410 / 262,5.
ΔS1 ≈ 16,8 Дж/K.
5. Приращение энтропии при плавлении льда:
ΔS2 = Q2 / T2 = 66800 / 273.
ΔS2 ≈ 244,3 Дж/K.
6. Общее приращение энтропии:
ΔS = ΔS1 + ΔS2 = 16,8 + 244,3 = 261,1 Дж/K.
ответ:
Приращение энтропии при превращении 200 г льда в воду составляет примерно 261,1 Дж/K.