30 g d'eau à 5 °C ont été versés dans 50 g d'eau à 90 °C. Définition

30 grammes d'eau à 5 °C ont été dissous dans 50 grammes d'eau à une température de 90 °C. Il est nécessaire de déterminer le changement de l'entropie de l'eau.

Solution au problème 20605 : Soit : m1 = 50 grammes (masse de la première portion d'eau) T1 = 90 °C (température de la première portion d'eau) m2 = 30 grammes (masse de la deuxième portion d'eau) T2 = 5 °C (température de la deuxième portion d'eau)

Trouver : ΔS (changement de l'entropie de l'eau)

Solution : On sait que la variation d'entropie du système est calculée par la formule : ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1)

où : m - masse de la substance c - capacité thermique spécifique de l'eau (4,18 J/(g °C)) ln - logarithme népérien

Remplacez les valeurs dans la formule : ΔS = 50 g * 4,18 J/(g °C) * ln (278,15 K / 363,15 K) + (50 g + 30 g) * 4,18 J/(g ·°C) * ln (50 g + 30 g / 50 g) ΔS ≈ -0,462 J/K

Réponse : ΔS ≈ -0,462 J/K.

De cette solution il résulte que lorsque deux portions d'eau de températures différentes sont mélangées, l'entropie du système diminue, ce qui correspond à une augmentation de l'ordre dans le système.

Description du produit numérique

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30 grammes d'eau à 5 °C ont été dissous dans 50 grammes d'eau à une température de 90 °C. Il est nécessaire de déterminer le changement de l'entropie de l'eau.

Cette tâche peut être facilement résolue à l'aide de notre produit numérique, qui fournit des calculs utilisant des formules et des lois de la thermodynamique.

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Dans le problème, on sait que 30 g d’eau à 5 °C ont été dissous dans 50 g d’eau à une température de 90 °C, et il est nécessaire de déterminer la variation de l’entropie de l’eau.

De la formule de calcul de la variation d'entropie du système, donnée dans la solution du problème 20605, il s'ensuit que ΔS = mc ln (T2/T1) + mc ln (m1 + m2/m1), où m est le masse de la substance, c est la capacité thermique spécifique de l'eau ( 4,18 J/(g °C)), ln - logarithme naturel, T1 et T2 - températures de la première et de la deuxième parties de l'eau, respectivement, m1 et m2 - leur masses.

En substituant les valeurs connues dans la formule, nous obtenons : ΔS = 50 g * 4,18 J/(g °C) * ln (278,15 K / 363,15 K) + (50 g + 30 g) * 4,18 J /(g ° C) * ln (50 g + 30 g / 50 g) ≈ -0,462 J/K.

Réponse : ΔS ≈ -0,462 J/K.

Ainsi, ce produit numérique peut fournir des calculs utilisant des formules et des lois de la thermodynamique, ce qui peut aider à résoudre de tels problèmes rapidement et efficacement. Si vous avez des questions pour résoudre un problème, n'hésitez pas à demander de l'aide.

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Il n'y a pas de description du produit. Cependant, je peux vous aider avec le problème 20605.

Le but est de déterminer la variation de l'entropie de l'eau lorsque 30 g d'eau à 5 °C sont ajoutés à 50 g d'eau à 90 °C.

Pour résoudre le problème, il est nécessaire d'utiliser la formule de changement d'entropie :

ΔS = Q/T,

où ΔS est le changement d'entropie, Q est la quantité thermique transférée au système, T est la température du système en unités absolues (Kelvins).

Dans ce problème, le système est un mélange d’eau à 90 °C et 5 °C après mélange. La quantité thermique transférée au système lorsque l'eau est mélangée peut être trouvée à l'aide de la formule :

Q = mcΔT,

où m est la masse de la substance, c est la capacité thermique spécifique de la substance, ΔT est le changement de température.

L'entropie initiale du système est déterminée à l'aide de l'équation :

S = mCpln(T2/T1),

où S est l'entropie, m est la masse de la substance, Cp est la capacité thermique spécifique de la substance à pression constante, T1 est la température initiale, T2 est la température finale.

En substituant toutes les valeurs connues dans les formules, nous obtenons :

Q = (50 g + 30 g) * 4,18 J/(g*°C) * (90 °C - 5 °C) = 11 970 J,

T = (90 °C + 273,15) K = 363,15 K,

ΔS1 = 50 g * 4,18 J/(g*°C) * ln(363,15 K/363,15 K) = 0 J/K,

ΔS2 = 30 g * 4,18 J/(g*°C) * ln(363,15 K/278,15 K) ≈ 24,6 J/K,

ΔS = ΔS1 + ΔS2 = 24,6 J/К.

Réponse : Le changement d'entropie de l'eau lorsqu'elle est mélangée dans ces conditions est d'environ 24,6 J/K.

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