Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть вторая. МКТ и термодинамика. Филимонова Л.В. - 61 стр.

UptoLike

Составители: 

- 61 -
Из уравнения изобары 2-3:
n
T
T
V
nV
==
3
2
1
1
nT
T
1
2
3
= .
Подставим:
n
R
im
S
1
ln)1
2
(
32
+=Δ
μ
.
Т.к.
1
1
<
n
, то 0
1
ln <
n
, т.е., действительно, 0
32
<
Δ
S .
Общее изменение энтропии в ходе указанных процессов:
nR
im
SS ln)1
2
(0
3231
+=Δ+=Δ
μ
.
Вычислите самостоятельно.
Задача 4.9. Найдите приращение энтропии 1 кг льда при его плавлении.
[
ΔS=1,2 кДж/К] (6, с. 178)
Указания по решению. Плавление льдаэто процесс, протекающий при
постоянной температуре
Т=0
о
С. Поэтому
T
Q
Q
TT
Q
S ===Δ
2
1
2
1
1
δ
δ
,
где
Qколичество теплоты, полученное льдом при плавлении. Т.к. тепло
поглощается, то энтропия увеличивается, т.е. 0
>
Δ
S
. Т.к. масса равна 1 кг,
то
Q=
λ
- удельной теплоте плавления льда (λ=330 кДж/кг).
Вычисления проделайте самостоятельно и убедитесь в правильности
ответа.
Задачи для самостоятельного решения.
1. Углекислый газ массой m=4,4 кг (
μ
=4410
-3
кг/моль) под давлением
р
1
=0,1 МПа при температуре t
1
=87 °С адиабатно сжимают до 1/20 его началь-
                                           - 61 -


Из уравнения изобары 2-3:
                              nV1 T2       T  1
                                 =    =n ⇒ 3 = .
                              V1   T3      T2 n

Подставим:
                                           m i         1
                              ΔS 2 − 3 =    ( + 1) R ln .
                                           μ 2         n
       1            1
Т.к.     < 1 , то ln < 0 , т.е., действительно, ΔS 2 − 3 < 0 .
       n            n
        Общее изменение энтропии в ходе указанных процессов:
                                                    m i
                       ΔS1− 3 = 0 + ΔS 2 − 3 = −     ( + 1) R ln n .
                                                    μ 2
Вычислите самостоятельно.


Задача №4.9. Найдите приращение энтропии 1 кг льда при его плавлении.
[ΔS=1,2 кДж/К] (6, с. 178)
Указания по решению. Плавление льда – это процесс, протекающий при
постоянной температуре Т=0 оС. Поэтому
                                    2 δQ
                                        12     Q
                              ΔS = ∫   = ∫ δQ = ,
                                   1 T  T1     T

где Q – количество теплоты, полученное льдом при плавлении. Т.к. тепло
поглощается, то энтропия увеличивается, т.е. ΔS > 0 . Т.к. масса равна 1 кг,
то Q=λ - удельной теплоте плавления льда (λ=330 кДж/кг).
        Вычисления проделайте самостоятельно и убедитесь в правильности
ответа.




                    Задачи для самостоятельного решения.
1.     Углекислый газ массой m=4,4 кг (μ=44⋅10-3 кг/моль) под давлением
р1=0,1 МПа при температуре t1=87 °С адиабатно сжимают до 1/20 его началь-