Каково изменение энтропии ΔS при увеличении объема 2,0 г водорода с 1,50 л до 4,50 л в следующих случаях

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что отношение объемов газа при постоянной температуре пропорционально соответствующим отношениям мольных количеств газа.

а) Для случая при постоянном давлении, мы можем применить формулу ΔS = nRln(V2/V1), где ΔS - изменение энтропии, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно.

Сначала нам нужно определить количество вещества газа. Известно, что водород имеет молярную массу 2,0 г/моль. Масса водорода составляет 2,0 г, поэтому количество вещества газа будет равно 2,0 г / 2,0 г/моль, то есть 1,0 моль.

Теперь мы можем подставить полученные значения в формулу: ΔS = (1,0 моль)(8,314 Дж/(моль·К))ln(4,50 л/1,50 л).

ΔS = 8,314 Дж/(моль·К)ln(3,0) = 8,314 Дж/(моль·К)ln(3,0) ≈ 8,314 Дж/(моль·К)(1,0986) ≈ 9,11 Дж/К.

Таким образом, изменение энтропии ΔS при увеличении объема 2,0 г водорода с 1,50 л до 4,50 л при постоянном давлении составляет около 9,11 Дж/К.

б) Для случая при постоянной температуре, изменение энтропии равно нулю (ΔS = 0). Это обусловлено тем, что при постоянной температуре изменение объема вещества не приводит к изменению энтропии.

Таким образом, изменение энтропии ΔS при увеличении объема 2,0 г водорода с 1,50 л до 4,50 л при постоянной температуре равно нулю.