Изменение энтропии

[ksenia2012]

Рассчитайте изменение энтропии при образовании 1 м3 воздуха из азота и кислорода (20 об.%) при температуре 25 оС и давлении 1 атм.
Так получается что воздух у нас образуется при смешении,тогда дельта S = дельта S (азот) + дельта S (кислород)
тогда n(O2) =m/M = 20/32=0,625 моль
Затем дельта S (кислород) = Cp * lnT2/T1 * n
дельта S (кислород) = 1,005 * ln 298/273 * 0,625 = 0,055 Дж/К
А как найти дельта S (азот)? И в правильном ли направлении я иду?

[Maryna]

Ой, а почему рассчитываете изменение энтропии при нагревании вещества? У Вас ведь оно изотермическое, при одной температуре. Для расчета нужна формула для энтропии смешения ∆_mixS=-R(n_AlnX_A+n_BlnX_B)

[ksenia2012]

тогда n(O2)=m/M = 20/32=0,625 моль
n(N2)=m/M = 20/28=0,714 моль
∆S = -8,31 (0,714 * ln 298/273 + 0,625 * ln 298/273) = - 0,975 Дж/К
Так?
А разве энтропия может быть с минусом?

[Maryna]

Что у Вас под логарифмами стоит?

[ksenia2012]

температуры T2 и T1 (T2=273+25=298;T1=273)

[Maryna]

Тогда еще раз:

Ой, а почему рассчитываете изменение энтропии при нагревании вещества? У Вас ведь оно изотермическое, при одной температуре.

Все формулы для вычисления изменения энтропии находят разность между начальным состоянием системы и конечным состоянием (точнее, наоборот: между конечным и начальным). В условии Вашей задачи начальным было состояние "азот и кислород при давлении 1 атм и температуре 25 градусов". Конечным - "смесь азота и кислорода при температуре 25 градусов и давлении 1 атм". Температура при смешении не изменялась.
В формуле Х - это мольная доля газа в конечной смеси.

[ksenia2012]

я запуталась.Подскажите пожалуйста, как мне начать решать задачу?

[Maryna]

Еще раз. Имеем два воздушных шара: в одном азот, в другом кислород. Оба при давлении 1 атм, температуре 25 С. Открываем оба шара и смешиваем газы при тех же температуре и давлении. Дан объем смеси и объемные доли обоих газов, значит, Вы можете рассчитать их число моль n по уравнению Менделеева-Клапейрона. Зная количество молей обоих газов, можете найти мольные доли газов в смеси. И подставить в формулу для энтропии смешения. Все. Не надо рассчитывать энтропии каждого газа в отдельности, потому что Вас просят найти только изменение энтропии при смешении.
Кстати, энтропия не может быть отрицательной, а вот изменение энтропии в ходе какого-нибудь процесса - запросто.

[ksenia2012]

PV=nRT
1 * (1 * 10^3)= n * 0,082 * (25+273)
1000 = n * 0,082 * 298
1000 = n * 24,436
n = 40,9 моль

[ksenia2012]

это получается n общее

[Maryna]

теперь отдельно каждого газа, помня о парциальном давлении компонентов

[ksenia2012]

я знаю вот эту формулу Pi/P=n(компонента)/n(общее)=N

[Maryna]

Поскольку газы идеальные, для них мольная доля равна объемной и равна доле давления каждого газа в общем давлении смеси. Короче,
Pi/Pобщ = Vi/Vобщ = ni/nобщ

[ksenia2012]

А как мы из этого выражения найдём число моль n КАЖДОГО вещества?

[Maryna]

Из того же Менделеева-Клапейрона. Объем есть, давление найти как парциальное, рассчитать число моль. И тогда Вы увидите, что мольная доля кислорода - те же 20%, которые составляют объемную долю. А общее число моль Вы уже рассчитали.

[ksenia2012]

Pi/Pобщ=N
Pi/1=20
Pi=20 атм

[ksenia2012]

ой хотя нет,не то

[Maryna]

ksenia2012, что такое 20% от 1 атм? у кислорода и объемная доля, и мольная будут 20% от общего объема и количества моль.