作业帮 > 数学 > 作业

0.5dm^3 343K 水与0.1dm^3 303K 水混合,求熵变

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/13 12:33:04
0.5dm^3 343K 水与0.1dm^3 303K 水混合,求熵变
已知水的Cp,m=75.29 J.K^-1.mol^-1
0.5dm^3的水的物质的量是n1=m/M=ρV/M=1000*0.1/18mol=27.78mol.相应地,0.1dm^3的水就有n2=5.56mol.两部分水的热容分别是Cp1=n1·Cp,m=27.78*75.29J/K=2091.39J/K,Cp2=418.28J/K.
若混合后水的温度为T,则Q=Cp1(T-343K)+Cp2(T-303K)=0.解得T=336.33K.
变温传热过程可以看作无数个T到T±dT的平衡传热过程的累积.因此,δQ=CdT,也就有dS=δQ/T=CdT/T.对这个式子作T0到T的积分,得ΔS=S(T)-S(T0)=C(lnT-lnT0)=Cln(T/T0).
对0.5dm^3的343K的水降温至336.33K,ΔS1=Cp1ln(T/T0)=2091.39J/Kln(336.33/343)=-41.07J/K.
对0.1dm^3的303K的水升温至336.33K,ΔS2=Cp2ln(T/T0)=418.28J/Kln(336.33/303)=43.65J/K.
所以,过程的总熵变ΔS=ΔS1+ΔS2=(-41.07+43.65)J/K=2.58J/K.