Question

Знайти приріст ентропії при перетворенні 1 г води при 0 градусів С в пару при 100 градусів С

Answer 1

Для того чтобы найти приріст ентропії при перетворенні 1 г води при 0 градусів С в пару при 100 градусів С, нам необхідно використовувати дві формули:

1. Формула для обчислення кількості теплоти, необхідної для перетворення речовини з одного стану в інший:

Q = m * ΔH,

де Q - теплота, необхідна для зміни стану речовини (у нашому випадку перетворення 1 г води в пару), m - маса речовини, ΔH - зміна ентальпії.

2. Формула для обчислення зміни ентропії:

ΔS = Q / T,

де ΔS - зміна ентропії, Q - теплота, T - температура.

Отже, для початку нам треба знайти теплоту, необхідну для перетворення 1 г води при 0 градусів С в пару при 100 градусів С. Враховуючи, що при переході вода випаровується при 100 градусів С, ми можемо використовувати формулу:

Q = m * ΔH,

де m = 1 г (маса води), ΔH = 40,7 кДж/моль (знайдена значення з теплофізичних таблиць).

Підставляючи вищенаведені значення в формулу, отримуємо:

Q = 1 г * 40,7 кДж/моль = 40,7 кДж.

Далі, нам потрібно знайти зміну ентропії, використовуючи другу формулу:

ΔS = Q / T,

де T = 100 градусів С (температура перетворення води в пар).

Підставляючи відповідні значення, отримуємо:

ΔS = 40,7 кДж / 100 градусів С = 0,407 кДж/градус С.

Отже, приріст ентропії при перетворенні 1 г води при 0 градусів С в пару при 100 градусів С становить 0,407 кДж/градус С.

Такий приріст ентропії свідчить про збільшення неупорядкованості системи, оскільки при перетворенні речовини з ліквідної у газоподібну форму молекули починають рухатися більш хаотично, що сприяє зростанню entropii речовини.