2. Некоторое количество воды, находящейся в замкнутом сосуде, испарилось. Как изменилась энтропия системы? Могут ли все молекулы пара, заполняющего закрытый

, самопроизвольно собраться в одной половине ?

3. Изменение внутренней энергии О2 при нагревании ∆U = 21∆T в расчете на 1 моль.

Найти изменение энтропии 5 молей кислорода при изменении температуры от 450 оС

до 50 оС при нормальном давлении.

4. Найти изменение энтропии при изотермическом сжатии 64 мкг кислорода на 0,01 часть своего

первоначального объёма.

5. Найти изменение энтропии при превращении 1 кг воды при начальной температуре

37 оС в лед при температуре 0 оС. Удельная теплоемкость воды 4,2·103 Дж·К-1

·кг

-1

Удельная теплота плавления льда 330 кДж·кг-1​

№ 2 - m₁*v₁²/2 = K₁ => v₁ = √(2*K₁/m₁) = √(2 * 10 Дж / 5 кг) = 2 м/с

v₂ = √(2*K₂/m₂) = √(2 * 3 Дж / 6 кг) = 1 м/с

m₁*v₁ - m₂*v₂ = (m₁ + m₂)*v => v = (m₁*v₁ - m₂*v₂) / (m₁ + m₂) = (5 кг * 2 м/с - 6 кг * 1 м/с) / 11 кг = 4/11 м/с, направление совпадает с осью ОХ

m₁*v₁²/2 + m₂*v₂²/2 = (m₁+m₂)*v²/2 + Q, Q - потеря энергии

Q = m₁*v₁²/2 + m₂*v₂²/2 - (m₁+m₂)*v²/2 = 5 кг * (2 м/с)² / 2 + 6 кг * (1 м/с)² / 2 - (5 кг + 6 кг) * (4/11 м/с)² / 2 = 10 Дж + 3 Дж - 16/11 Дж ≈ 11,5 Дж - потеря энергии

№ 3 - изобарное расширение газа, p = const, V объем растет ΔV = 1,5 - 0,5 = 1,0 м³, температура T - растет.

p*V = ν*R*T => T = p*V/(v*R)

T₁ = 50*10³ Па * 0,5 м³ / (5 моль * 8,31 Дж/(моль*К)) ≈ 600 К

T₂ = 50*10³ Па * 1,5 м³ / (5 моль * 8,31 Дж/(моль*К)) ≈ 1800 К

Работа газа - A = p * ΔV = 50*10³ Па * 1,0 м³ = 50*10³ Дж = 50 кДж

Q = ΔU + A => ΔU = Q - A - внутренняя энергия газа увеличилась (1-й закон термодинамики), ΔU = 3*v*R*ΔT/2 = 3 * 5 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * (1800 К - 600 К) / 2 ≈ 75000 Дж = 75