1) Какой тип процесса более выгоден для расширения воздуха: изобарический или изотермический, если объем увеличивается

Львица

1

1) Чтобы определить, какой тип процесса более выгоден для расширения воздуха, изобарический или изотермический, нужно рассмотреть и сравнить изменение внутренней энергии газа в обоих случаях.

- Изобарический процесс: в данном случае, объем увеличивается в пять раз, при постоянном давлении. Внутренняя энергия газа изменяется в этом случае, так как совершается работа. Однако, начальная и конечная температуры газа одинаковые, что означает, что изменение внутренней энергии связано только с совершенной работой. Таким образом, в данном случае, изобарический процесс может быть более выгодным для расширения воздуха.

- Изотермический процесс: в данном случае, объем увеличивается в пять раз при постоянной температуре. Внутренняя энергия газа в этом случае останется неизменной, так как температура не меняется. Однако, этот процесс не сопровождается совершением работы. Таким образом, изотермический процесс может быть менее выгодным для расширения воздуха, поскольку в нем не осуществляется работа.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что изобарический процесс более выгоден для расширения воздуха, если объем увеличивается в пять раз и начальная температура газа остается const.

2) При нагревании 2 кг воды от 0 до 100˚C, энтропия увеличивается. Это связано с тем, что при нагревании происходит увеличение разброса энергии между молекулами воды, что приводит к более неупорядоченному состоянию системы и увеличению энтропии. Энтропия является мерой хаоса или неупорядоченности системы.

Когда вода превращается в пар при той же температуре (100˚C), энтропия продолжает увеличиваться. Это связано с изменением фазы вещества и увеличением объема системы. Пар воды занимает больше объема, чем вода в жидком состоянии, что приводит к дальнейшему увеличению энтропии системы.

Таким образом, при нагревании 2 кг воды от 0 до 100˚C, а затем превращении ее в пар при той же температуре, энтропия системы увеличивается.