Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14174
2020-04-23 
Тепло, выделяющееся в теплоотдающем элементе атомного реактора, поглощается водой, протекающей при давлении $10^{7} н/м^{2}$. Вода нагревается от 190 до 280 $^{ \circ} С$; температура теплоотдающего элемента постоянна по его высоте и равна 380$^{ \circ} С$. Определите изменение энтропии системы в расчете на 100 ккал переданного тепла. Тепловыми потерями пренебречь.
Решение:
Изменение энтропии $\Delta S$ системы "теплоотдающий элемент + вода" представим в виде суммы:
$\Delta S = \Delta S_{I} + \Delta S_{II}$,
где $\Delta S_{I}$ - изменение энтропии теплоотдающего элемента, a $\Delta S_{II}$ - изменение энтропии воды в процессе ее нагревания.
$\Delta S_{I} = - \frac{Q}{T_{3} } = - 0,63 \cdot 10^{3} дж/град$,
$\Delta S_{II} = mc_{p} ln \frac{T_{2} }{T_{1} }$,
где $m$ - масса воды, которой передано 100 ккал тепла. Поэтому
$m = \frac{Q}{c_{p} (t_{2} - t_{1} ) } = 1,11 кг$.
Тогда
$\Delta S_{II} \approx 825,4 дж/град$.
Окончательно для $\Delta S$ имеем:
$\Delta S = 184,4 дж/град$.
Энтропия системы увеличилась, так как процесс теплообмена при конечной разности температур необратимый.
Тепло, выделяющееся в теплоотдающем элементе атомного реактора, поглощается водой, протекающей при давлении $10^{7} н/м^{2}$. Вода нагревается от 190 до 280 $^{ \circ} С$; температура теплоотдающего элемента постоянна по его высоте и равна 380$^{ \circ} С$. Определите изменение энтропии системы в расчете на 100 ккал переданного тепла. Тепловыми потерями пренебречь.
Решение:
Изменение энтропии $\Delta S$ системы "теплоотдающий элемент + вода" представим в виде суммы:
$\Delta S = \Delta S_{I} + \Delta S_{II}$,
где $\Delta S_{I}$ - изменение энтропии теплоотдающего элемента, a $\Delta S_{II}$ - изменение энтропии воды в процессе ее нагревания.
$\Delta S_{I} = - \frac{Q}{T_{3} } = - 0,63 \cdot 10^{3} дж/град$,
$\Delta S_{II} = mc_{p} ln \frac{T_{2} }{T_{1} }$,
где $m$ - масса воды, которой передано 100 ккал тепла. Поэтому
$m = \frac{Q}{c_{p} (t_{2} - t_{1} ) } = 1,11 кг$.
Тогда
$\Delta S_{II} \approx 825,4 дж/град$.
Окончательно для $\Delta S$ имеем:
$\Delta S = 184,4 дж/град$.
Энтропия системы увеличилась, так как процесс теплообмена при конечной разности температур необратимый.
