Bidla fl-Entropija f’Espansjoni Izotermali Reversibbli

1 · Ippreddi

Gass jespandi izotermalment u b’mod reversibbli għal volum akbar. L-entropija tiegħu tiżdied, tonqos, jew tibqa’ l-istess?

• L-entropija tonqos hekk kif il-gass jinfirex.
• L-entropija tibqa’ kostanti għax il-proċess hu reversibbli.
• L-entropija tiżdied — il-gass għandu arranġamenti mikropressi aktar possibbli f’volum akbar.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ entropy-isothermal u agħfas Reset. 1 mol ta’ argon jibda f’20 L, 300 K.
2. Attiva l-qarijiet ta’ sħana skambjata u bidla fl-entropija.
3. Issettja l-volum tal-mira (finali) għal kull prova, u irrekordja s-sħana skambjata u l-bidla fl-entropija.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-bidla fl-entropija ΔS (ass ġewwa) kontra ln(V₂/V₁) (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek, bl-użu ta’ V₁ = 0.02 m³.

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula Q = nRT·ln(V₂/V₁) bl-użu ta’ n = 1 mol, R = 8.314 J/(mol·K), T = 300 K, imbagħad ΔS = Q/T (ekwivalentment ΔS = nR·ln(V₂/V₁) direttament). Qabbel it-tnejn mat-tabella.
2. Ispjega għalfejn ΔS hu pożittiv f’kull prova hawn, u għalfejn espansjoni akbar (V₂ akbar) tipproduċi żieda ta’ entropija akbar.

5 · Estendi

1. Dan l-esperiment jassumi espansjoni reversibbli (infjinament bil-mod). Espansjoni ħielsa (mhux ikkontrollata) għal vakwu għall-istess volum finali tipproduċi l-eżattament l-istess ΔS għall-gass, anki jekk l-ebda sħana ma tkun skambjata (Q = 0) u l-ebda ħidma ma ssir. Ispjega għalfejn l-entropija hi funzzjoni ta’ stat li ma timpurtax kif il-gass wasal minn V₁ għal V₂.
2. It-tieni liġi tgħid li l-entropija totali (gass flimkien mal-ambjent) qatt ma tista’ tonqos għal proċess reali. Għal din l-espansjoni izotermali reversibbli, l-ambjent (ir-riżerva ta’ sħana li tforni Q) jitlef eżattament daqs kemm tikseb l-gass. Ispjega għalfejn dan jagħmel il-bidla totali fl-entropija żero — is-sinjatura ta’ proċess reversibbli.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn