Второе начало термодинамики. Энтропия

Вариант 3

1. Теплоизолированный сосуд разделен на две равные части перегородкой, в которой имеется закрывающееся отверстие. В одной части сосуда находится водород массой m = 10 г. Другая часть сосуда откачана до глубокого вакуума. Отверстие в перегородке открывают, и газ заполняет весь объем. Считая газ идеальным, найти приращение его энтропии. Молярная масса водорода М=2 ×10^–3 кг/моль.

2. Кислород массой m = 0,4 кг нагревают при постоянном давлении от температуры t₁= 17 C до температуры t₂ = 97 C. Найти изменение энтропии газа. Молярная масса кислорода М = 0,032 кг/моль.

3. Температура нагревателя в 3 раза выше температуры холодильника. Какую часть энергии, полученной в цикле Карно от нагревателя, газ отдает холодильнику?

4. Лед массой m₁ = 2 кг при температуре t₁ = 0⁰ C был превращен в воду той же температуры при помощи пара, имеющего температуру t₂ = 100⁰. Определить массу m₂ израсходованного пара и изменение энтропии DS системы лед–пар при таянии льда. Удельная теплота плавления льда r_пл = 3,3 ×10⁵ Дж/кг, удельная теплота парообразования воды r_пар = 2,26 ×10⁶ Дж/кг, удельная теплоемкость воды с_уд = 4200 Дж/(кг К).