Один моль гелия при 100 °С и 1 атм смешивают с 0.5 моль неона при 0 °С и 1 атм. Определите изменение энтропии, если конечное давление равно 1 атм.
Я решаю подставляя приведенные моли в формулу для вычисления энтропии после смешения газов, но получаю ответ отличающийся от данного(8.26 Дж/К). Что я делаю не так?
-1.5×8.314*(1/1.5×ln(1/1.5)+0.5×ln(0.5/1.5))=7.94 Дж/К
Формула для смешивания работает только если газы смешиваются из одинаковых условий (давление и температура).
Так как все же это смесь идеальных газов изменение энтропии будет вычисляться по формуле ∆S=n1×R×ln(Vfin/Vin,1)+n2×R×ln(Vfin/Vin,2).
Но для вычисления конечного объема нет достаточных данных.
Я попробовал также сделать следующим образом:
∆S=n1×R×ln(Pin,1/Ppartial,1)+n2×R×ln(Pin,2/Ppartial,2)
где Ppartial,1=1/1.5×1atm; Ppartial,2=0.5/1.5×1atm.
Но получаю один и тот же ответ.
энтропия - функция состояния, то есть ты можешь разбить этот процесс на отдельные подпроцессы и посчитать энтропию каждого
Тогда можно охладить гелий со 100°С до 0°С при постоянном давлении. Изменение энтропии этого процесса будет 1×5/2×R×ln(273/373)=-9.43 Дж/К
2ой процесс) осуществляется смешение газов так как оба газа находятся в одинаковых условиях.
-1.5×8.314*(1/1.5×ln(1/1.5)+0.5/1.5×ln(0.5/1.5))=7.94 Дж/К
3ий процесс) Довести температуру до конечной, которой нет в заданий. Но я думаю что можно её найти подставляя сумму начальных объёмов гелия и неона в уравнение: T,fin= P(V,He+V,Ne)/nR, где n=1.5 моль T fin вышел 338 К.
И изменение энтропии для 3-его процесса снова будет 1.5×5/2×R×ln(337/273). И здесь нужно умножать на 1.5 так как нагревается смесь.
И сумма все энтальпий даёт 8.1 Дж/К. Верно ли я рассуждаю?
В случае разных теплоемкостей у газов способ не сработает, но идея верная.