Водород массой 10 г изобарно расширяется, при этом объем его увеличивается в 2 раза. Определить изменение энтропии водорода при этом процессе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения изменения энтропии водорода в данном процессе, используем формулу изменения энтропии:

ΔS = nR ln(V2/V1)

где:
ΔS - изменение энтропии
n - количество вещества (моль)
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
V1 - начальный объем
V2 - конечный объем

Масса водорода равна 10 г, а его молярная масса равна приблизительно 2 г/моль, следовательно, количество вещества можно найти, разделив массу на молярную массу:

n = 10 г / 2 г/моль = 5 моль

Так как водород изобарно расширяется, то давление остается постоянным, следовательно, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

P1V1 = P2V2

Так как объем увеличивается в 2 раза, то V2 = 2V1. Поэтому P1V1 = P22V1, откуда P2 = P1/2.

Теперь можем подставить значения в формулу для изменения энтропии:

ΔS = 5 моль 8,314 Дж/(моль·К) ln(2) = 5 8,314 0,693 = 28,8 Дж/К

Итак, изменение энтропии водорода при изобарном расширении с увеличением объема в 2 раза равно 28,8 Дж/К.