Каково изменение энтропии ∆S при увеличении объема 2 г водорода с 1,5 л до 4,5 л при постоянном давлении?

Евгений

21

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать некоторые основные понятия из термодинамики. Первое, что нужно понять, это что такое энтропия. В кратком слове, энтропия - это мера беспорядка или неупорядоченности системы. Изменение энтропии показывает, насколько система становится более упорядоченной или менее упорядоченной.

Формула для изменения энтропии связана с изменением объема и температуры системы. В данной задаче, нам дано изменение объема водорода, поэтому мы можем использовать следующую формулу:

\[\Delta S = nR \ln\left(\frac{V_f}{V_i}\right)\]

Где:
\(\Delta S\) - изменение энтропии
\(n\) - количество вещества водорода (в данной задаче нам не дано, но мы можем предположить, что это 2 г)
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\))
\(V_f\) - конечный объем водорода (4,5 л)
\(V_i\) - начальный объем водорода (1,5 л)

Подставим значения в формулу и вычислим изменение энтропии:

\[\Delta S = (2/2) \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot \ln\left(\frac{4.5}{1.5}\right)\]

\(\Delta S = 1 \cdot 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot \ln(3)\)

\(\Delta S \approx 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 1.0986\)

\(\Delta S \approx 9.1338 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)

Таким образом, изменение энтропии при увеличении объема 2 г водорода с 1,5 л до 4,5 л при постоянном давлении составляет приблизительно 9.1338 Дж/(моль·К).

Надеюсь, этот пошаговый ответ помог вам понять, как получить результат. Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!