Здавалка
Главная | Обратная связь

Физические основы эксперимента



Изменение энтропии рассчитывается по формуле Клаузиуса:

(1)

где - количество тепла, - температура.

Для металлического тела, которое охлаждается в воде калориметра , где - удельная теплоемкость тела, - масса тела. Подставим это выражение в (1) и найдем изменение энтропии тела в результате теплообмена:

, (2)

где - начальная температура тела (равная температуре кипящей воды в сосуде на электроплитке, находится по таблице зависимости температуры кипения от давления), - конечная температура тела (равновесная температура в калориметре после теплообмена).

Аналогичным образом вычисляется изменение энтропии стакана калориметра с водой:

, (3)

где и - удельные теплоемкости калориметра и воды, и - массы калориметра и воды, - начальная температура калориметра и воды (комнатная).

Изменение энтропии всей системы в результате теплообмена находится сложением (2) и (3) :

. (4)

Это выражение используется для экспериментального определения изменения энтропии системы тел в результате теплообмена в данной лабораторной работе.

Отметим, что так как < и > , то первое слагаемое в выражении (4) отрицательное, а второе – положительное. Тем не менее общее изменение энтропии должно быть больше нуля, так как второе начало термодинамики требует [1], чтобы в замкнутой адиабатически изолированной макросистеме (которой является калориметр) энтропия увеличивалась. Проведение лабораторного эксперимента должно подтвердить это положение.

Следует также учесть, что чем больше теплоемкость испытуемого тела ( ), тем больше его тепловая энергия (количество поглощенной теплоты) перед погружением в калориметр и, следовательно, тем дальше система тел от состояния равновесия в начале процесса. При этом в процессе теплообмена участвует большее количество теплоты, таким образом, будет больше общее изменение энтропии .

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.