Какое изменение энтропии произойдет при нагревании 1 кг железа от 100 до 150°С, если средняя удельная теплоемкость железа в диапазоне температур 0-200°С составляет 0,486 Дж/г•град?

Химия 11 класс Термодинамика изменение энтропии нагревание железа удельная теплоёмкость 1 кг железа 100 до 150°С температура железа Новый

Чтобы рассчитать изменение энтропии при нагревании железа, нам нужно воспользоваться формулой для изменения энтропии (ΔS) при нагревании вещества:

Формула:

ΔS = Q / T

где:

• ΔS - изменение энтропии, Дж/К;
• Q - количество теплоты, переданное веществу, Дж;
• T - температура в Кельвинах, К.

Для начала, нам нужно рассчитать количество теплоты (Q), которое передается железу при нагревании. Это можно сделать по формуле:

Формула для Q:

Q = m * c * ΔT

где:

• m - масса вещества, кг;
• c - удельная теплоемкость, Дж/(г·град);
• ΔT - изменение температуры, °C.

Теперь подставим известные значения:

• m = 1 кг = 1000 г (так как удельная теплоемкость указана в Дж/г·град);
• c = 0,486 Дж/(г·град);
• ΔT = 150°С - 100°С = 50°С.

Теперь можем рассчитать Q:

Q = 1000 г * 0,486 Дж/(г·град) * 50°С = 24300 Дж.

Теперь, чтобы рассчитать изменение энтропии, нам нужно определить температуру в Кельвинах. Мы будем использовать среднюю температуру в этом диапазоне:

Т = (100 + 150) / 2 + 273,15 = 125 + 273,15 = 398,15 К.

Теперь подставим все значения в формулу для изменения энтропии:

ΔS = Q / T = 24300 Дж / 398,15 К ≈ 61,0 Дж/К.

Таким образом, изменение энтропии при нагревании 1 кг железа от 100 до 150°С составляет примерно 61,0 Дж/К.