2.25 Entropie ideálního plynu kniha

Jeden mol jednoatomového ideálního plynu (CVm = 3/2 R) byl izochoricky ohřát tak, že se jeho absolutní teplota zdvojnásobila. Určete změnu entropie.

Výsledek

$..$

Řešení

K řešení postačuje znalost výrazu pro změny entropie s teplotou za konstantního objemu. Pokud si tento výraz nepamatujeme, lze ho odvodit z fundamentálních vztahů:

Matematická formulace druhé věty termodynamické je dána výrazem

displaymath

Probíhá-li děj za konstantního objemu, pak víme, že dQ = dU, neboli

displaymath

Z tohoto vztahu dále plyne (obě strany rovnice vydělíme dT)

displaymath

Derivací $..$ je definována tepelná kapacita za konstantního objemu, tudíž

displaymath

Tuto diferenciální rovnici lze řešit separací proměnných a integrací

displaymath

Dosazením zadaných údajů (n = 1 mol, CVm = 3/2 R, T2 = 2 T1)

displaymath