2019-10-12
Беззаботный экспериментатор, торопясь уйти, оставил золотник резервуара, наполненного гелием, неплотно закрытым. Газ, первоначально находившийся при давлении 200 атм, медленно изотермически выходит из резервуара при температуре $20^{ \circ} С$. Чему равно изменение энтропии на 1 кг газа?
Решение:
Так как процесс расширения является изотермическим, (см. решение задачи 10891), то
$\Delta S = Nk ln \frac{V_{2} }{V_{1} } = Nk ln \frac{P_{1} }{P_{2} } = \frac{M}{ \mu} R \ln \frac{P_{1} }{P_{2} }$,
где $P_{1}$ - начальное давление, $P_{2}$ - давление атмосферы. Отсюда
$\frac{ \Delta S}{M} = \frac{R}{ \mu} ln \frac{P_{1} }{P_{2} } = 11 \cdot 10^{3} дж/град \cdot кг$.