Page 214 - 6639
P. 214

де      –  температура  зовнішнього  середовища;      –  початкова  швидкість


                  молекул газу у камері реактивного двигуна. У цій задачі можна вважати, що
                    = 0 і, оскільки витікання відбувається у космічний вакуум,   = 0. Отже



                                                    1       1               1       1


                                         (  +  )        =          →             =

                                                            2                       2


                                           2           2 ∙ 32.2 ∙ 10 ∙ 10      ∙ 3000

                                     =            =                                    = 2537 м/с.
                                                                 30 ∙ 10



                                                          =        ≈ 23.

                          Задача  5.  Обчислити  зміну  ентропії  ∆   для    = 0.03 кг  льоду  при
                  перетворенні його в пару, якщо початкова температура льоду   = 233 К, а

                                                                                                 Дж
                  температура пари   = 373 К. Питома теплоємність льоду 2100                         , теплота

                                                                                                 кг∙К


                  плавлення  льоду  32 ∙ 10          Дж ,  теплота  пароутворення  22.6 ∙ 10  Дж/кг.
                                                     кг
                  Теплоємність  льоду  і  води  вважати  сталими;  процес  відбувається  за
                  атмосферного тиску.
                          Розв’язок.
                          Процес перетворення льоду в пару складається з: 1) нагрівання льоду
                  від  температури      до  температури  плавлення   ;  2)  плавлення  льоду  при

                  температурі  ; 3) нагрівання води, що утворюється до температури кипіння
                    ,  кипіння  при  температурі      і  5)  нагрівання  пари,  що  утворюється  при
                                                        к
                   к
                  кипінні,  від  температури      до  температури    .  У  розглядуваному  випадку
                                                   к

                  останнього етапу немає, оскільки пара існує за температури кипіння.
                          Кожну з цих складових змін стану можна вважати оборотною, і тому
                  зміна ентропії у кожній з них
                          1)

                                                       ∆  =    ln        ;




                          2)

                                                          ∆  =   ;



                          3)
                                                                         к
                                                       ∆  =    ln         ,




                  де    – питома теплоємність води;


                                                                                                            214
   209   210   211   212   213   214   215   216   217   218   219