Какова энтропия одного моля идеального газа азота (γ = 1,4) при температуре t = 300 К, если его

Какова энтропия одного моля идеального газа азота (γ = 1,4) при температуре t = 300 К, если его свободная энергия уменьшилась на Δf = -48,5 кДж при обратимом адиабатическом сжатии в ν = 5,0 раз?
Суть вопроса: Энтропия идеального газа

Описание:
Энтропия является мерой беспорядка или хаоса в системе. Для одного моля идеального газа энтропия можно вычислить с использованием формулы:

S = Cv * ln(T2/T1) + R * ln(V2/V1)

где S — энтропия, Cv — молярная теплоемкость при постоянном объеме, T1 и T2 — начальная и конечная температуры, V1 и V2 — начальный и конечный объем газа, R — универсальная газовая постоянная.

В данной задаче, гамма (γ) равна 1,4, что означает, что связь между Cp и Cv, где Cp — молярная теплоемкость при постоянном давлении, и Cv — молярная теплоемкость при постоянном объеме, равна γ = Cp / Cv.

Для решения этой задачи, нам известны Δf, которая равна -48,5 кДж, и ν, которая равна 5,0. Нам также даны начальная температура t и γ. Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти конечную температуру и объем.

Пример использования:
Для решения этой задачи, сначала найдем конечную температуру с использованием формулы:

Δf = Cv * (T2 — T1) = -48,5 кДж

Так как обратимое адиабатическое сжатие происходит без обмена теплом, можно сказать, что Δf = 0. Поэтому уравнение будет выглядеть следующим образом:

0 = Cv * (T2 — T1)

Теперь можно решить это уравнение относительно T2:

T2 = T1

Заменяем известные значения:

T2 = 300 К

Теперь, зная конечную температуру, мы можем найти конечный объем с использованием формулы адиабатического изменения объема:

(V2/V1)^(γ-1) = ν

Подставим известные значения:

(V2/V1)^(1,4-1) = 5,0

(V2/V1)^(0,4) = 5,0

Теперь можно найти отношение конечного объема (V2) к начальному объему (V1):

(V2/V1) = 5,0^(1/0,4)

(V2/V1) ≈ 5,0^2,5

(V2/V1) ≈ 79,4

Теперь у нас есть все необходимые значения, чтобы рассчитать энтропию по формуле:

S = Cv * ln(T2/T1) + R * ln(V2/V1)

Совет:
Для лучшего понимания энтропии идеального газа рекомендуется изучить основы термодинамики и газового состояния.

Упражнение:
Найдите энтропию одного моля идеального газа азота при температуре t = 300 К, если его свободная энергия уменьшилась на Δf = -48,5 кДж при обратимом адиабатическом сжатии в ν = 5,0 раз.Используйте следующие значения: γ = 1,4, Cv = 20,8 Дж/(моль·К), R = 8,314 Дж/(моль·К).

Твой друг не знает ответ? Расскажи!