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.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

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 ln(T2/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 R) = 1 5 / (1 8.31) = 0.6 K
T2 = P2 V2 / (n R) = 3 2 / (1 8.31) = 0.7 K

Так как у азота C_v = 20.8 J/(mol*K), то

ΔS = 1 20.8 ln(0.7/0.6) = 1.81 J/K

Таким образом, общее изменение энтропии системы при данном циклическом процессе равно 1.81 J/K.