Второе начало термодинамики. Энтропия

Вариант 5

1. В одном сосуде, объем которого V₁ = 1,6 л, находится m₁= 14 г окиси углерода (СО). В другом сосуде, объем которого V₂ = 3,4 л, находится m₂ = 16 г кислорода. Температуры газов одинаковы. Сосуды соединяют, и газы перемешиваются. Найти приращение энтропии DS в этом процессе. Молярные массы: окиси углерода M₁ = 28 ×10^–3 кг/моль, кислорода M₂ = 32 ×10^–3 кг/моль.

2. Определите изменение энтропии при самопроизвольном изотермическом сжатии 7×10^{-6 кг азота на 1}×10^-6 часть первоначального объема газа Vo.

3. m = 1 кг воздуха совершает цикл Карно в диапазоне температур t₁ = 327⁰ C и t₂ = 27⁰ C, причем максимальное давление в цикле Р₁ = 26 ×10⁵ Па, а минимальное - Р₂ = 10⁵ Па. Определить объемы газа для характерных точек цикла и недостающие значения давления. Молярная масса воздуха M = 29 ×10^–3 кг/моль.

4. Найти приращение энтропии DS алюминиевого бруска массой m = 3 кг при его нагревании от T₁ = 300 K до T₂ = 600 K, если в этом интервале температур удельная теплоемкость алюминия изменяется по закону c_уд = a + b T, где а = 0,77 Дж/(г×К), b = 0,46 мДж/(г×К).

5. Обратимый цикл, совершаемый некоторой термодинамической системой. Имеет на T – S диаграмме вид показанный на рисунке. Найти КПД этого цикла.