Φυσικοχημεία Ι (414)

Υπολογίσαμε μεταβολές εντροπίας σε απλά σώματα και σύνθετα συστήματα, όταν παρατηρούνται μεταβολές θερμοκρασίας, αλλαγές φάσεως ή αποκαθίσταται θερμική ισορροπία με ή χωρίς την μεσολάβηση θερμικής μηχανής. Γνωρίσαμε την έννοια της δεξαμενής θερμότητας σταθερής θερμοκρασίας. Είδαμε ότι χωρίς χρήση θερμικής μηχανής μια αποκατάσταση θερμικής ισορροπίας οδηγεί σε συνολική αύξηση της εντροπίας.

Καταγραφή διαλέξεως: 1η ώρα, 2η ώρα.

Βιβλιογραφία:
Κατσάνος: 101-102
Άτκινς: 94-95

Άσκηση 20: Α) Να υπολογίσετε την μεταβολή της εντροπίας ενός σώματος το οποίο έχει θερμοχωρητικότητα υπό σταθερή πίεση C_P και ψύχεται από αρχική θερμοκρασία T₁ σε θερμοκρασία T₃ με το να έρθει σε επαφή με δεξαμενή θερμότητας θερμοκρασίας T₃. Να υπολογίσετε την μεταβολή εντροπίας της δεξαμενής. Β) Σε μια παρόμοια διεργασία, το ίδιο σώμα ψύχεται πρώτα σε μια ενδιάμεση θερμοκρασία T₂ ερχόμενο σε διαθερμική επαφή με δεξαμενή θερμότητας θερμοκρασίας T₂ και μετά έρχεται σε επαφή με την δεξαμενή θερμοκρασίας Τ₃. Να υπολογίσετε τις μεταβολές εντροπίας του σώματος στα δύο στάδια της ψύξεως και τις αντίστοιχε μεταβολές εντροπίας των δύο δεξαμενών. Γ) Τέλος, να συγκρίνετε τις συνολικές μεταβολές εντροπίας του σύνθετου συστήματος σώματος και δεξαμενών για τις διεργασίες Α και Β. Τι θα συνέβαινε να παρεμβάλλονταν περισσότερες δεξαμενές θερμότητας με ενδιάμεσες θερμοκρασίες; Η άσκηση μπορεί να λυθεί με σύμβολα, αλλά αν προτιμάτε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις τιμές C_P = 10 J K^-1, T₁ = 350 K, T₂ = 325 K, T₃ = 300 K.