а) Изотермический процесс подразумевает, что температура газа остается постоянной. По формуле для объема идеального газа: V=nRTpV=\frac{nRT}{p}V=pnRT, где nnn - количество вещества газа, RRR - газовая постоянная, TTT - температура газа, ppp - давление газа. Поскольку температура остается постоянной, то и давление газа также останется постоянным. Таким образом, изменение объема происходит за счет изменения количества вещества nnn. Поскольку объем увеличивается в 5 раз, то nnn увеличивается в 5 раз. Таким образом, энтропия системы увеличивается в 5 раз.
б) Адиабатный процесс подразумевает, что нет теплообмена между системой и окружающей средой. При адиабатическом расширении газа, работа происходит за счет внутренней энергии газа, что приводит к понижению температуры. По формуле для адиабатического процесса TVγ−1=constTV^{\gamma-1}=constTVγ−1=const, где TTT - температура газа, VVV - объем газа, и γ\gammaγ - показатель адиабаты. Так как объем увеличивается в 5 раз, то температура газа уменьшается. Изменение энтропии в адиабатическом процессе определяется как ΔS=nRln(V2V1)ΔS = nR\ln(\frac{V_2}{V_1})ΔS=nRln(V1V2), где V1V_1V1 и V2V_2V2 - начальный и конечный объемы газа. Так как объем увеличивается в 5 раз, то изменение энтропии в адиабатическом процессе будет составлять приблизительно 1.61 раза.
а) Изотермический процесс подразумевает, что температура газа остается постоянной. По формуле для объема идеального газа: V=nRTpV=\frac{nRT}{p}V=pnRT , где nnn - количество вещества газа, RRR - газовая постоянная, TTT - температура газа, ppp - давление газа. Поскольку температура остается постоянной, то и давление газа также останется постоянным. Таким образом, изменение объема происходит за счет изменения количества вещества nnn. Поскольку объем увеличивается в 5 раз, то nnn увеличивается в 5 раз. Таким образом, энтропия системы увеличивается в 5 раз.
б) Адиабатный процесс подразумевает, что нет теплообмена между системой и окружающей средой. При адиабатическом расширении газа, работа происходит за счет внутренней энергии газа, что приводит к понижению температуры. По формуле для адиабатического процесса TVγ−1=constTV^{\gamma-1}=constTVγ−1=const, где TTT - температура газа, VVV - объем газа, и γ\gammaγ - показатель адиабаты. Так как объем увеличивается в 5 раз, то температура газа уменьшается. Изменение энтропии в адиабатическом процессе определяется как ΔS=nRln(V2V1)ΔS = nR\ln(\frac{V_2}{V_1})ΔS=nRln(V1 V2 ), где V1V_1V1 и V2V_2V2 - начальный и конечный объемы газа. Так как объем увеличивается в 5 раз, то изменение энтропии в адиабатическом процессе будет составлять приблизительно 1.61 раза.