Смешиваются 5 л и 3 л разнородных, химически не реагирующих друг с другом газов, имеющих одинаковую температуру 300 К и давление 10 Па. Определить при этом изменение энтропии. Дано: (Решение → 37027)

Заказ №38691

Смешиваются 5 л и 3 л разнородных, химически не реагирующих друг с другом газов, имеющих одинаковую температуру 300 К и давление 10 Па. Определить при этом изменение энтропии. Дано:

Решение.

При смешении газы будут диффундировать друг в друга. При данных условиях газы можно принять за идеальные. Поэтому общее изменение энтропии при смешении газов, согласно теореме 197 Гиббса, будет равно сумме изменений энтропий каждого газа при его расширении до объема смеси. S  S1  S2 По определению, изменение энтропии при переходе системы из состояния 1 в состояние 2 равно:    2 1 T dQ S . Найдем этот интеграл с учетом того, что по условию задачи процесс протекал изотермически (T – const). Тогда     2 1 1 12 T Q dQ T S , (1) где Q12 - количество теплоты, полученное газом при переходе из состояния 1 в состояние 2. Определим его, используя первое начало термодинамики: Q  U  A. Для изотермического процесса изменение внутренней энергии U  0 , следовательно, Q12  A. (2)