Составители:
Рубрика:
t
2
= 100
0
C
____________
∆S - ?
Решение. Изменение энтропии определяется формулой
∆SS S
dQ
T
=−=
∫
21
1
2
,
где S
1
и S
2
- значения энтропии в первом и во втором состоянии,
соответственно.
В данном случае общее изменение энтропии
∆S складывается из
изменений ее в отдельных процессах.
1)Нагревание массы m льда от температуры T
1
до температуры T
2
. При этом
dQ = mc
1
dT,
где c
1
- удельная теплоемкость льда.
Таким образом, изменение энтропии в этом процессе
∆S
1
= mc
1
dT
T
T
T
1
2
∫
= mc
1
ln(T
2
/ T
1
).
2) Плавление массы m льда при температуре T
2
. Здесь
dQ
T
m
T
22
=
∫
λ
,
где
λ - удельная теплота плавления.
Определяем изменение энтропии в этом процессе
∆S
2
= λm / T
2
.
3)Нагревание массы m воды от T
2
до T
3
. Аналогично пункту 1), получаем
∆S
3
= mc
2
ln(T
3
/ T
2
),
где с
2
- удельная теплоемкость воды.
4)Испарение массы m воды при температуре T
3
. Çäåñü
dQ
T
rm
T
33
=
∫
,
где r - удельная теплота парообразования.
Определяем изменение энтропии в этом процессе
∆S
4
= r m / T
3
∆S = ∆S
1
+ ∆S
2
+ ∆S
3
+ ∆S
4
= m [c
1
ln(T
2
/ T
1
) + λ/T
2
+ c
2
ln(T
3
/T
2
) + r/T
3
].
Произведем вычисления, имея в виду, что c
1
=2,1
.
10
3
Дж / кг
.
К, T
1
= 253K,
T
2
= 273K, T
3
= 373K, λ = 3,35
.
10
5
Дж / кг, с
2
= 4,19
.
10
3
Дж / (кг
.
К), r =
2,26
.
10
6
Дж / кг и получим
∆S=88 Дж / К.
19
