Question

Вычислить изменение энтропии при нагревании 16кг О2 от 273К до 373К:
а)при V=соnst
б) при Р=соnst
Считать кислород идеальным газом.

Answer 1

а) Изменение энтропии при изохорном процессе (V=соnst) равно:
ΔS = S2 – S1 = nСv ln(T2 / T1) = mСv ln(T2 / T1)/M
б) Изменение энтропии при изобарном процессе (Р=соnst) равно:
ΔS = S2 – S1 = nСp ln(T2 / T1) = mСp ln(T2 / T1)/M
где Сv и Сp – удельная теплоемкость в процессе с постоянным объемом и с постоянным давлением соответственно.
Согласно молекулярно – кинетической теории теплоемкость идеального газа зависит только от сложности его молекулы (числа степеней свободы) и не зависит от температуры.
Для двухатомного идеального газа в МКТ принято отношение Cv/Cp=1,40:
Cv=20,786 Дж/(моль⋅K), Ср= 29,101 Дж/(моль⋅K)
ΔSр = mСpln(T2/T1)/M = 16000 г ∙ 29,101 Дж/(моль⋅K) ∙ ln(373К / 273К) / 32,00 г/моль = 4541 Дж/К
ΔSv = mСpln(T2/T1)/M = 16000 г ∙ 20,786 Дж/(моль⋅K) ∙ ln(373К / 273К) / 32,00 г/моль = 3244 Дж/К