Физика, КРУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. ЦИКЛ КАРНО. ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ Один моль азота при давлении 1 атм. имел объем 5 л, а при давлении 3 атм. – объем 2 л. Переход от первого состояния ко второму был произведен в два этапа: сначала по адиабате, затем по изохоре. Определить изменение энтропии.
Известно, что для адиабатического процесса изменение энтропии равно нулю, так как в этом случае тепло не обменивается с окружающей средой.
Для изохорического процесса изменение энтропии можно вычислить по формуле:
ΔS = n C_v lnT2/T1T2/T1T2/T1,
где n - количество вещества, C_v - удельная теплоемкость при постоянном объеме, T1 и T2 - начальная и конечная температуры.
Так как переход был произведен в два этапа, то общее изменение энтропии будет равно сумме изменений энтропии на каждом этапе.
По уравнению состояния газа идеального газа PV=nRT, можем найти начальную и конечную температуры:
T1 = P1 V1 / n</em>Rn </em> Rn</em>R = 1 5 / 1</em>8.311 </em> 8.311</em>8.31 = 0.6 K
T2 = P2 V2 / n</em>Rn </em> Rn</em>R = 3 2 / 1</em>8.311 </em> 8.311</em>8.31 = 0.7 K
Так как у азота C_v = 20.8 J/mol∗Kmol*Kmol∗K, то
ΔS = 1 20.8 ln0.7/0.60.7/0.60.7/0.6 = 1.81 J/K
Таким образом, общее изменение энтропии системы при данном циклическом процессе равно 1.81 J/K.