Энтропия

1.8. Кислород массой 100 г нагревают изобарически, при этом температура газа увеличивается от 80 до 280 С. Найти изменение энтропии газа.

2.8. В теплоизолированном сосуде находится 100 молей гелия и 10 г льда. В начальный момент температура льда 230 К, гелия – 330 К. Сосуд закрыт подвижным поршнем. Определить изменение энтропии при переходе к равновесию.

3.8. В двух баллонах, соединенных трубкой с краном, находится 4 кг азота и 8 кг углекислого газа. Определить изменение энтропии системы после открытия крана и установления равновесия. Известно, что температуры и давления газов до смешения были одинаковы.

4.8. Найти изменение энтропии при плавлении 1 кг льда, находящегося при 0 °С.

5.8. Кусок льда массой 790 г, имеющий температуру 180 К, превращается в пар при температуре 373 К. Определить изменение энтропии при этом процессе. Давление атмосферное.

6.8. Два баллона объемами 10 и 20 м³ соединяются трубкой с краном. В первом баллоне находится 20 кг воздуха при температуре 30 С, во втором – 60 кг воздуха при температуре 80 С. Найти изменение энтропии системы после открывания крана и достижения равновесия, если система находится в термостате.

7.8. Кислород массой 32 г увеличил свой объем в 2 раза один раз изотермически, другой – адиабатически. Найти изменение энтропии в каждом из указанных процессов.

8.8. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении азота массой 28 г от объёма V₁ = 5 л до объёма V₂ = 10 л.

9.8. Тепловой двигатель работает по циклу, состоящему из изотермического, изобарического и адиабатического процессов. При изобарическом процессе рабочее вещество – воздух – массой 6 кг нагревается от температуры 61 K до температуры 418 K. Определить изменение энтропии рабочего вещества при изотермическом сжатии.

10.8. Найти изменение энтропии при изотермическом расширении 12 г водорода от 10⁵ Па до 0.5·10⁵ Па.

11.8. 2 кг кислорода при давлении 100 кПа занимают объём 1,5 м³. В результате расширения объём газа увеличился в 2,5 раза, а давление уменьшилось в 3 раза. Найти приращение энтропии газа.

12.8. Найти изменение энтропии при конденсации 1 кг пара, находившегося при температуре 100 °С, в воду и последующим охлаждении воды до температуры 20 °С. Конденсация происходит при давлении 1 атм.

13.8. 4 кг кислорода нагревают при постоянном объёме от 27 до 227 °С. Найти изменение энтропии, происшедшее при этом процессе.

14.8. Изменение энтропии при переходе кислорода от объёма 10 л при температуре 80 °С к объёму 40 л при температуре 300 °С равно 5,4 Дж/К. Найти массу кислорода.

15.8. В одном сосуде объёмом 1,6 л находится 14 мг азота. В другом сосуде объёмом 3,4 л находится 16 мг кислорода. Температуры газов одинаковы. Сосуды соединяют и газы перемешиваются. Найти приращение энтропии при этом процессе.

16.8. На сколько возрастёт энтропия 1 кг воды, находящейся при температуре 293 К, при превращении её в пар?

17.8. Найти приращение энтропии одного моля одноатомного газа при его нагревании от 0 до 273 °С при постоянном давлении.

18.8. 1 кг железа при температуре 100 °С находится в тепловом контакте с таким же куском железа при 0 °С. Чему будет равно изменение энтропии при достижении равновесной температуры 50 °С?

19.8. Идеальный газ, расширяясь изотермически при температуре 400 К, совершает работу 800Дж. Чему равно изменение энтропии при этом?

20.8. 1 кмоль газа, находящиеся при 300 К, охлаждается изохорически, вследствие чего его давление уменьшается в 2 раза. Затем газ изобарически расширяется так, что в конечном состоянии его температура равна первоначальной. Найти изменение энтропии газа.