Как изменится энтропия при смешении 4 кг воды при 80℃ и 6 кг воды при 20℃?
Andrey
Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу изменения энтропии, которая выглядит следующим образом:
\(\Delta S = m_1 \cdot C \cdot \ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right) + m_2 \cdot C \cdot \ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\),
где:
\(\Delta S\) - изменение энтропии,
\(m_1\) и \(m_2\) - массы вещества,
\(C\) - теплоемкость,
\(T_1\) и \(T_2\) - начальная и конечная температуры.
Для нашей задачи \(m_1 = 4\) кг, \(m_2 = 6\) кг.
Теплоемкость воды \(C = 4186\) Дж/кг·К (для воды).
Теперь нам нужно разобраться с начальными и конечными температурами. Поскольку вода перемешивается, мы можем считать, что конечная температура будет составлять среднее арифметическое между исходными температурами. Температура воды при 80°C составляет 80°C, а температура воды при 20°C составляет 20°C. Таким образом, конечная температура будет составлять (80+20)/2 = 50°C.
Теперь мы можем подставить все значения в формулу:
\(\Delta S = (4 \cdot 4186 \cdot \ln\left(\frac{50}{80}\right)) + (6 \cdot 4186 \cdot \ln\left(\frac{50}{20}\right))\).
Выполнив расчеты, мы получаем:
\(\Delta S = -8687.6 + 20801.2 = 12113.6\) Дж/К.
Таким образом, изменение энтропии при смешении 4 кг воды при 80°C и 6 кг воды при 20°C составляет 12113.6 Дж/К.
\(\Delta S = m_1 \cdot C \cdot \ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right) + m_2 \cdot C \cdot \ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\),
где:
\(\Delta S\) - изменение энтропии,
\(m_1\) и \(m_2\) - массы вещества,
\(C\) - теплоемкость,
\(T_1\) и \(T_2\) - начальная и конечная температуры.
Для нашей задачи \(m_1 = 4\) кг, \(m_2 = 6\) кг.
Теплоемкость воды \(C = 4186\) Дж/кг·К (для воды).
Теперь нам нужно разобраться с начальными и конечными температурами. Поскольку вода перемешивается, мы можем считать, что конечная температура будет составлять среднее арифметическое между исходными температурами. Температура воды при 80°C составляет 80°C, а температура воды при 20°C составляет 20°C. Таким образом, конечная температура будет составлять (80+20)/2 = 50°C.
Теперь мы можем подставить все значения в формулу:
\(\Delta S = (4 \cdot 4186 \cdot \ln\left(\frac{50}{80}\right)) + (6 \cdot 4186 \cdot \ln\left(\frac{50}{20}\right))\).
Выполнив расчеты, мы получаем:
\(\Delta S = -8687.6 + 20801.2 = 12113.6\) Дж/К.
Таким образом, изменение энтропии при смешении 4 кг воды при 80°C и 6 кг воды при 20°C составляет 12113.6 Дж/К.
Знаешь ответ?
О проекте
Мы такая же школота как ты ;)
Предметы
Русский язык- Математика
- Геометрия
- Музыка
- История
- Экономика
- Литература
- Алгебра
- Другие предметы
- Физика
- Информатика
- Обществознание
- География
- Немецкий язык
- Химия
- Английский язык
- Психология
- Українська мова
- Окружающий мир
- Биология
- Беларуская мова
- Қазақ тiлi
- Право
- ОБЖ
- Українська література
- МХК
- Французский язык
