HELP: Zadatak iz entropije i kondenzatora!!!

Imam par zadacica za vas, ako možete odgovorite što prije:

(1) Kolika je sveukupna promjena entropije kad komad leda mase 100g temperature -5ºC bacimo u okolinu cija je temperatura stalno 25ºC? Specificni toplotni kapacitet leda je 2100J/kgK, vode 4190J/kgK, a specificna toplina topljenja leda 334000J/kg.

(2) Medju plocama nenabijenog kondenzatora nalazi se izolator cija permitivnost zavisi linearno o naponu kondenzatora e = ά U, gdje je konstanta proporcionalnosti a=1V-1, a U je napon medju njegovim plocama. Na taj kondenzator prikljucen je kondenzator istih dimenzija, ali koji nema dielektrik, i koji je nabijen do napona 156V. Koliki se napon uspostavi na kondenzatorima nakon njihovog spajanja?

HVALA VELIKA!!!

Po termodinamickoj definiciji *entropije*:
dS (promena entropije) = dQ (toplota preneta sistemu) / T (temperatura sistema)

Po statistickoj definiciji *temperature*:
T = dQ/dS
pa stoga opet:
dS = dQ / T
Naravno, statisticka definicija entropije je $S = k_B \log \Omega$ gde je $k_B$ Boltzmann-ova konstanta (zavisi od odabira jedinice kojom merimo *absolutnu* temperaturu) a $\Omega$ *apsolutni* broj mogucih mikroskopskih stanja sistema.

I u termodinamici i u statistickoj fizici, toplotni kapacitet je definisan sa $c_V = dQ/dT$ pa stoga
$dS = c_V dT/T$

Generalno, toplotni kapacitet zavisi od temperature pa zato mogu da pisem:
$\Delta S = \int_{T_1}^{T_2} c_V(T)/T dT$

I to bi fino resilo prvi zadatak da ne naidjemo na malecki problemcic.... kako se blizimo temperaturi topljenja leda tj. ledjenja vode, toplotni kapacitet postaje beskonacan!! Ovo je u stvari generalna karakteristika fazne tranzicije prve vrste poput ledjenja vode....

Da bi resili ovaj problemcic, mozemo da lepo "isecemo" faznu tranziciju iz integrala i razmotrimo je odvojeno. Naime, da bi odmrzli led, neophodno je ledu dodati odredjenu kolicinu toplote *bez promene temperature* (dok god ima leda u vodi, temperatura vode je konstantna na barem 5 decimala u C!). Koristeci onda direktno obrzac dS = dQ/T dobijamo:
$\Delta S_{voda-led} = \Delta Q_{voda-led}/T0$
gde je $\Delta Q_{voda-led}$ toplota potrebna za odledjivanje leda a T0 apsolutno temperatura (u K) topljenja leda.

Ovo bi trebalo da je dovoljno da resis prvi zadatak.

Forum kao aplikacija na telefonu

Srodne teme