Задача по химии смешали 2 литра гелия и 2 литра Аргона при температуре 27 градусов цельсия и давлении 1 атм.После изотермического смешивания , получили газовую смесь,нагрели до температуры 327 градусов и давлении p=const.Найти изменения энтропии,считая газы идеальными,Ср=3 кал/моль * К
Для решения данной задачи используем формулу для изменения энтропии газовой смеси:
ΔS = nR lnV2/V1V_2/V_1V2 /V1 + nCp lnT2/T1T_2/T_1T2 /T1 ,
где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, V - объем газа, T - температура газа, Cp - молярная теплоемкость газа.
Поскольку гелий и аргон считаются идеальными газами, то их молярная теплоемкость Cp = Cv = 3 кал/моль * К.
Изначально у нас было 2 литра гелия и 2 литра аргона, после смешивания объемы складываются, то есть V_1 = V_2 = 4 л.
ΔS = 2+22 + 22+2 8.314 ln4/44/44/4 + 2+22 + 22+2 3 ln327/297327/297327/297 = 0 + 24 ln327/297327/297327/297 ≈ 4.16 кал/моль * К.
Ответ: изменение энтропии газовой смеси при изменении температуры составило приблизительно 4.16 кал/моль * К.