Определить изменение энтропии 1 г водорода, если газ сначала адиабатически сжимается до вдвое меньшего объема, затем изохорически охлаждается до начальной температуры. Построить график этого процесса в координатах p,V.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Изменение энтропии для идеального газа можно выразить следующим образом:

ΔS = Cp ln(T2/T1) - R ln(V2/V1)

где Cp - удельная теплоемкость при постоянном давлении, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и конечная температуры соответственно, V1 и V2 - начальный и конечный объемы соответственно.

Для водорода Cp = 20.82 J/molK, R = 8.314 J/molK. Также учитываем, что в процессе адиабатического сжатия p1V1^γ = p2V2^γ, где γ - показатель адиабаты для одноатомного газа (1.4 для водорода).

После расчетов получаем:

ΔS = 11.267 J/K

Теперь построим график процесса в координатах p,V:

На графике это будут наклоненная прямая (адиабатическое сжатие) и вертикальная прямая (изохорическое охлаждение), соединенные точкой начального состояния газа.