Условие:
Найдите изменение энтропии, Дж/К при смешении 249 дм3 гелия и 388 дм3 аргона. Температура 35 °С, и давление 1,0·105 Па. Считать оба газа идеальными.
Решение:
Нам дано, что при смешении двух идеальных газов (гелия и аргона) наблюдается увеличение энтропии, которое можно найти по формуле для идеальных газов при смешивании:
ΔS₍смес₎ = – n₁R ln(x₁) – n₂R ln(x₂),
где n₁ и n₂ – число молей первого и второго газа соответственно, x₁ = n₁⁄(n₁+n₂) и x₂ = n₂⁄(n₁+n₂) – молярные доли газов, R = 8,314 Дж/(К·моль).
Ниже пошаговый расчёт.
────────────────────────────── Шаг 1. Определим число молей каждого газа.
Даны: давление p = 1,0·10⁵ Па, температура T = 35 °C = 35+273 = 308 K. Объёмы: V₍He₎ = 249 дм³ = 0,249 м³, V₍Ar₎ = 388 дм³ = 0,388 м³.
Дл...