20 определить изменение энтропии 22 г углекислого газа, если газ сначала адиабатически сжимается до вдвое меньшего объёма, затем изотермически расширяется до начального объёма.

ΔS=11.5 Дж/К

Объяснение:

m=0.022 кг    M=0.044 кг/моль   i=6     V1/V2=2   ΔS=?

===

ΔS12=0 при адиабате

ΔS23=∫(m/M)*Cp*dT/T=(m/M)*Cp*ln(T3/T2)

Cp=(i+2)*R/2

T3/T2=V1/V2=2

ΔS=ΔS23=(0.022/0.044)*(6+2)*8.31*0.69/2=11.5 Дж/К

Дано: 

m=1 г=0,001 кг 

водород 

V₁=2V₂=V₃ 

T₃=T₁ 

Найти ΔS 

Решение 

При адиабатическом процессе изменения количества теплоты не происходит. Поэтому нет и изменения энтропии 

p₁V₁/T₁=p₂V₂/T₂ 

T₁/T₂=p₁V₁/(p₂V₂)=2p₁/p₂ 

Адиабатический процесс описывается уравнением 



Для двухатомного газа показатель адиабаты равен 7/5 





При изохорном  процессе: 

Для двухатомного газа Cv=5/2 R 

ΔS=m/M Cv ln(T₃/T₂)=m/M Cv ln(T₁/T₂)=5mR/(2M)*(-2/5 ln2)=(-mR*ln2)/M 

Молярная масса водорода M=0.002 кг/моль 

Универсальная газовая постоянная R=8.31 Дж/(моль К) 

ΔS=(-0,001*8,31*ln2)/0.002=-2.88 Дж/K 

ответ: -2,88 Дж/K