Μάρτιος 2020
Ασκήσεις ενθαλπίας, εντροπίας, θερμοχωρητικοτήτων   
Παρασκευή, 13 Μαρτίου 2020 - 11:34 π.μ.

Στα έγγραφα θα βρείτε σήμερα ασκήσεις που δόθηκαν τις προηγούμενες ημέρες: Αντιστρεπτή αδιαβατική διεργασία ιδανικού αερίου, σχέσεις μεταξύ θερμοχωρητικοτήτων, αποκατάσταση θερμικής ισορροπίας μεταξύ κρύου νερού και θερμού βενζολίου.

Η εντροπία είναι καταστατική ιδιότητα, άρα αρκεί να ξέρουμε την κατάσταση ενός συστήματος για να υπολογίσουμε την μεταβολή της εντροπίας σε σχέση με προγενέστερη κατάσταση. Όταν θερμαίνεται ένα σώμα, αυξάνεται η εντροπία του, όταν ψύχεται μειώνεται. Όταν δύο σώματα ανταλλάσσουν θερμότητα (διότι έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες), προφανώς όση θερμότητα δίνει το ένα σώμα, τόση παίρνει το άλλο, δηλ. q1 + q2 = 0. Όμως ΔS1 + ΔS2 > 0, εκτός εάν η διεργασία ανταλλαγής θερμότητας γίνει αντιστρεπτά, που σημαίνει ένα μέρος θερμότητας που διαθέτει το θερμό σώμα θα γίνει έργο (ακριβώς ότι συμβαίνει σε μια θερμική μηχανή). Όταν απλώς αποκαθίσταται θερμική ισορροπία χωρίς παραγωγή έργου, η συνολική εντροπία αυξάνεται διότι η διεργασία είναι μη αντιστρεπτή.
Για υπολογισμούς μεταβολής εντροπίας χρειαζόμαστε συνήθως ολοκληρώματα του dS, ενώ το dS συνήθως προκύπτει από τον ορισμό της θερμοχωρητικότητας ως dS = CP dT/T. Αν δεν υπάρχει μεταβολή θερμοκρασίας, όπως κατά την αλλαγή φάσεως, παίρνουμε ΔS = ΔH/T, όπου ΔH είναι η ενθαλπία αλλαγής φάσεως.

Άσκηση 10:
Για την λυμένη άσκηση 5 να υπολογίσετε την μεταβολή της εντροπίας του νερού, του βενζολίου και του συνολικού συστήματος.