Найдите изменение энтропии при смешении 200 г льда, находящегося при температуре 0 оС, с 200 г воды (90

Ирина_5884

45

Хорошо, чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для изменения энтропии:

\(\Delta S = \frac{q}{T}\)

где \(\Delta S\) - изменение энтропии, \(q\) - теплота, и \(T\) - температура.

Сначала посчитаем количество теплоты, которое понадобится для плавления льда. Мы знаем, что теплота плавления льда равна 6.0 кДж/моль. Чтобы найти количество теплоты для плавления 200 г льда, нам нужно знать молярную массу льда.

Молярная масса льда равна молярной массе воды, которая равна приблизительно 18 г/моль (источник: таблица молярных масс элементов). Таким образом, для 200 г льда у нас есть:

\[\frac{200 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 11.1 \, \text{моль}\]

Теперь мы можем вычислить количество теплоты, затраченное на плавление этого количества льда:

\(q = \Delta H \cdot n\)

где \(\Delta H\) - теплота плавления, \(n\) - количество вещества.

\[q = 6.0 \, \text{кДж/моль} \times 11.1 \, \text{моль} = 66.6 \, \text{кДж}\]

Теперь, чтобы найти изменение энтропии, нам нужно знать температуру, при которой происходит смешение. В задаче указано, что лед находится при температуре 0 °С, а вода - при 90 °С. Из-за изоляции сосуда, эти температуры остаются постоянными в процессе смешения.

Теперь мы можем использовать формулу для изменения энтропии:

\(\Delta S = \frac{q}{T}\)

В данном случае температура \(T\) будет 90 °С.

\(\Delta S = \frac{66.6 \, \text{кДж}}{90 \, \text{°C}}\)

Однако, чтобы использовать эту формулу, единицы измерения температуры должны быть выражены в Кельвинах, а не в градусах Цельсия. Переведем температуру в Кельвины:

\(90 \, \text{°C} = 363 \, \text{K}\)

Теперь можем вычислить изменение энтропии:

\(\Delta S = \frac{66.6 \, \text{кДж}}{363 \, \text{K}} \approx 0.183 \, \text{кДж/К}\)

Таким образом, изменение энтропии при смешении 200 г льда с 200 г воды в изолированном сосуде равно приблизительно \(0.183 \, \text{кДж/К}\).

Надеюсь, это помогло! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.