التغير في الانتروبي في وعاء يحتوي على 4kg من الماء عند تسخينه من 320k إلى 322k مع العلم أن الحرارة النوعية للماء 4180j/kg.c؟
طلاب "منصة رمشة" الباحثين عن الإجابة الصحيحة لسؤال: التغير في الانتروبي في وعاء يحتوي على 4kg من الماء عند تسخينه من 320k إلى 322k مع العلم أن الحرارة النوعية للماء 4180j/kg.c بيت العلم، في منصتنا منصة رمشة تبنى أجيال وتربيها على التعلم الصحيح للمواد والمعاملات اليومية، فكل مادة لها تأثيرها على الطالب فتجعله يعي كل ما حوله جيداً ويعرف واجباته ومهامه.
التغير في الانتروبي في وعاء يحتوي على 4kg من الماء عند تسخينه من 320k إلى 322k مع العلم أن الحرارة النوعية للماء 4180j/kg.c
يجتمع في منصة رمشة معلمونا الأفاضل ليمنحونا شرف التعلم، لننهل من معرفتهم وتربيتهم وأخلاقهم، فكم من مسألة كانت صعبة أصبحت سهلة سلسة بعد شرحهم ومعرفة حلها الصحيح.
التغير في الانتروبي في وعاء يحتوي على 4kg من الماء عند تسخينه من 320k إلى 322k مع العلم أن الحرارة النوعية للماء 4180j/kg.c ؟
الحل النموذجي:
26.12J/k.
حساب التغير في الانتروبي (ΔS)
لحساب التغير في الانتروبي (ΔS) لـ 4 كجم من الماء عند تسخينه من 320 كلفن إلى 322 كلفن، نستخدم معادلة سعة الحرارة:
ΔS = Q / T
حيث:
ΔS: التغير في الانتروبي (جول/كلفن)
Q: الحرارة الممتصة (جول)
T: درجة الحرارة المطلقة (كلفن)
أولاً، نحسب الحرارة الممتصة (Q):
Q = m * c * ΔT
حيث:
m: كتلة الماء (كجم)
c: الحرارة النوعية للماء (جول/كجم.كلفن)
ΔT: التغير في درجة الحرارة (كلفن)
في هذه الحالة:
m = 4 كجم
c = 4180 جول/كجم.كلفن
ΔT = 322 كلفن - 320 كلفن = 2 كلفن
وبالتالي:
Q = 4 كجم * 4180 جول/كجم.كلفن * 2 كلفن = 33440 جول
ثانياً، نحسب التغير في الانتروبي (ΔS):
ΔS = 33440 جول / 322 كلفن ≈ 103.85 جول/كلفن
النتيجة:
التغير في الانتروبي (ΔS) لـ 4 كجم من الماء عند تسخينه من 320 كلفن إلى 322 كلفن هو 103.85 جول/كلفن.
ملاحظات:
هذه النتيجة تقريبية، حيث افترضنا أن الحرارة النوعية للماء ثابتة في هذا النطاق الضيق من درجات الحرارة.
في الواقع، تختلف الحرارة النوعية للماء قليلاً مع تغير درجة الحرارة، لكن هذا الاختلاف ضئيل في هذه الحالة ولن يؤثر بشكل كبير على النتيجة.
شرح زيادة الانتروبي:
عندما يتم تسخين الماء، تزداد طاقة حركة جزيئات الماء.
هذا يعني أن جزيئات الماء لديها المزيد من الطرق الممكنة للحركة، مما يزيد من اضطراب النظام.
وزيادة الاضطراب تعني زيادة في الانتروبي.
أهمية حساب الانتروبي:
يُستخدم مفهوم الانتروبي في العديد من مجالات الفيزياء والكيمياء، بما في ذلك الديناميكا الحرارية وعلم الديناميكا الهوائية.
يساعدنا حساب التغير في الانتروبي على فهم كيفية تغير أنظمة الطاقة مع مرور الوقت.
