2.102

Умова

2.102

Теплоізольована посудина розділена на дві рівні частини перегородкою, у якій є отвір, що закривається. В одній половині посудини міститься ідеальний газ, маса якого $m$. Друга половина відкачана до високого вакууму. Отвір у перегородці відкривають, і газ заповнює весь об’єм.

Завдання

Знайти прирости внутрішньої енергії $\Delta U$ та ентропії $\Delta S$ газу.

Посилання на оригінал

Розв’язання

1. Аналогічно до Розв’язання:

$$\begin{array}{rl}& P_1{V}_1=P_1^{\prime }(V_1+V_2)\\ & V_1=V_2=V,P_2=0\\ & \\ & P_f=P_1^{\prime }=\frac{P_1}{2}\\ & T_f=T_1\end{array}$$

2. Таким чином, $\Delta U=0$, а приріст ентропії:

$$\begin{array}{rl}& \Delta S=\nu R\ln 2\end{array}$$

Відповідь

$\Delta U=0,\Delta S=\frac{m}{\mu }R{\ln }_2$