Решите задачу пж Найти изменение энтропии при расширении водорода от V1=0,02 м3 при давлении р1=1,5·105 Па до объёма V2=0,06 м3 при давлении р2=1·105 Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся формулой изменения энтропии в идеальном газе:

ΔS = nR ln(V2/V1) + nR ln(p2/p1)

Где:
ΔS - изменение энтропии
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (8,3 Дж/(моль*К))
V1, V2 - начальный и конечный объемы газа
p1, p2 - начальное и конечное давление газа

Сначала найдем количество молей газа:

n = V1 / Vm

Где Vm - молярный объем водорода при заданных условиях (при стандартных условиях Vm = 0,0224 м^3/моль).

n = 0,02 м^3 / 0,0224 м^3/моль = 0,892857 моль

Теперь можем вычислить изменение энтропии:

ΔS = 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) ln(0,06 м^3 / 0,02 м^3) + 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) ln(110^5 Па / 1,510^5 Па) =
= 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) ln(3) + 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) ln(2/3) =
= 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) 1,09861228866 + 0,892857 моль 8,3 Дж/(мольК) (-0,40546510811) = 7,29820937276 + (-3,61749971784) =
= 3,68070965492 Дж/К

Итак, изменение энтропии при расширении водорода составляет 3,6807 Дж/К (или, что то же, 3,6807 Дж/(моль*К)).