প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে এনট্রপি পরিবর্তন

1 · প্রত্যাশা করুন

একটি গ্যাস সমতাপীয় ও প্রত্যাবর্তীভাবে বড় আয়তনে প্রসারিত হয়। এর এনট্রপি কি বাড়ে, কমে, নাকি একই থাকে?

• গ্যাস ছড়িয়ে পড়ায় এনট্রপি কমে।
• প্রক্রিয়াটি প্রত্যাবর্তী বলে এনট্রপি ধ্রুব থাকে।
• এনট্রপি বাড়ে — বড় আয়তনে গ্যাসের সম্ভাব্য অণু-বিন্যাস বেশি হয়।

2 · প্রস্তুতি

1. entropy-isothermal প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। 1 mol আর্গন 20 L, 300 K-এ শুরু হয়।
2. বিনিময়কৃত-তাপ ও এনট্রপি-পরিবর্তন রিডআউট চালু করুন।
3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য লক্ষ্য (চূড়ান্ত) আয়তন সেট করুন, এবং বিনিময়কৃত তাপ ও এনট্রপি পরিবর্তন রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

তিনটি ট্রায়ালের জন্য V₁ = 0.02 m³ ধরে ln(V₂/V₁) (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে এনট্রপি পরিবর্তন ΔS (y-অক্ষ) প্লট করুন।

4 · বিশ্লেষণ করুন

1. একটি ট্রায়ালের জন্য n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K ব্যবহার করে Q = nRT·ln(V₂/V₁), তারপর ΔS = Q/T (সমতুল্যভাবে সরাসরি ΔS = nR·ln(V₂/V₁)) নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
2. ব্যাখ্যা করুন কেন এখানে প্রতিটি ট্রায়ালে ΔS ধনাত্মক, এবং কেন বড় প্রসারণ (বড় V₂) বড় এনট্রপি বৃদ্ধি দেয়।

5 · বিস্তার করুন

1. এই পরীক্ষণ প্রত্যাবর্তী (অসীম ধীর) প্রসারণ ধরে। শূন্যে মুক্ত (নিয়ন্ত্রণহীন) প্রসারণে একই চূড়ান্ত আয়তনে গ্যাসের ΔS ঠিক একই হবে, যদিও কোনো তাপ বিনিময় হয় না (Q = 0) ও কাজ হয় না। এনট্রপি অবস্থা ফাংশন — V₁ থেকে V₂-তে যাওয়ার পথ নিয়ে তার মাথাব্যথা নেই — কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।
2. দ্বিতীয় সূত্র বলে বাস্তব প্রক্রিয়ায় মোট এনট্রপি (গ্যাস + পরিবেশ) কখনো কমতে পারে না। এই প্রত্যাবর্তী সমতাপীয় প্রসারণে পরিবেশ (Q সরবরাহকারী তাপ ভাণ্ডার) ঠিক যতটা এনট্রপি হারায় গ্যাস ততটাই পায়। ব্যাখ্যা করুন কেন এতে মোট এনট্রপি পরিবর্তন শূন্য হয় — প্রত্যাবর্তী প্রক্রিয়ার স্বাক্ষর।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

← পরীক্ষণে ফিরে যান