Каково значение изменения энтропии, когда железная пластинка массой 10 г, нагретая до 200° С, помещается в сосуд

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу изменения энтропии. Изменение энтропии (ΔS) можно вычислить с помощью следующего уравнения:

\[\Delta S = \frac{Q}{T}\]

Где:
ΔS - изменение энтропии
Q - теплота, переданная или полученная системой
T - температура в Кельвинах


Для начала, нам необходимо выразить теплоту, переданную системой. Теплота (Q) может быть вычислена с использованием следующей формулы:

\[Q = m \cdot C \cdot ΔT\]

Где:
m - масса вещества
C - удельная теплоемкость
ΔT - изменение температуры


В нашей задаче, железная пластинка нагревается с 20° C (293 К) до 200° C (473 К), а вода имеет начальную температуру 20° C (293 К). Также у нас есть заданные значения удельной теплоемкости для железа (Cᵣ(Fe)) и для воды (Cᵣ(H₂O)).

Начнем с расчета теплоты, переданной системой:

\[Q = m \cdot C \cdot ΔT\]

Для железной пластинки:
Q(Fe) = 10 г * 25,52 Дж/г-атом*град * (473 К - 293 К)

Аналогично для воды:
Q(H₂O) = V * ρ * Cᵣ(H₂O) * ΔT

Так как у нас дано V = 0,001 м³ и ρ = 1000 кг/м³, мы можем рассчитать массу воды:

m(H₂O) = V * ρ = 0,001 м³ * 1000 кг/м³ = 1 кг.

Теперь мы можем рассчитать Q(H₂O):

Q(H₂O) = 1 кг * 77,82 Дж/моль*град * (473 К - 293 К)

Теперь мы можем рассчитать изменение энтропии (ΔS):

ΔS = (Q(Fe) + Q(H₂O)) / T

Подставив значения, получим:

ΔS = (Q(Fe) + Q(H₂O)) / T = (Q(Fe) + Q(H₂O)) / 293 К


Теперь давайте вычислим значения всех параметров и рассчитаем изменение энтропии.