Ich habe eine Hausaufgabenfrage, bei der ich völlig ratlos bin und brauche Hilfe bei der Lösung.
Ich habe ein Eiswürfel bei das ist in einem Behälter von Wasser bei . Es geht keine Wärme an die Umgebung verloren und es gibt einen vernachlässigbaren Wärmeverlust an den Behälter. Ich muss die gesamte Entropieänderung als Ergebnis des Mischvorgangs finden.
Ich würde davon ausgehen, dass ich verwenden kann , aber ich bin mir nicht sicher, wie ich das einrichten soll Teil des Integrals. Kann ich einfach verwenden für den Eisschmelzprozess?
Für den Schmelzvorgang sollten Sie verwenden , unter der Annahme, dass nach dem Schmelzen des Eiswürfels noch Wärmeaustausch zwischen dem warmen Wasser und dem kalten Wasser (ehemaliger Eiswürfel) stattfindet und ist die Temperaturdifferenz zwischen der Endtemperatur der Mischung und der Schmelztemperatur.
Für die totale Enthropie würde ich einfach wechseln , seit ist die vom Eiswürfel aufgenommene Wärme und gleich der dem Wasser entzogenen Wärme. Eine Integration ist nur notwendig, wenn Sie genau sein wollen, wenn das Ergebnis gerundet werden darf, dann können Sie eine sinnvolle Näherung für die durchschnittliche Temperatur des Wärmeaustauschs erhalten .
Der eigentliche Weg hängt von der Tatsache ab, dass sich die Temperaturen nur geringfügig ändern, wenn sie keinen Phasenänderungen unterliegen. Daher wird es geben Term innerhalb des Integrals, wenn sie keinen Phasenwechsel erfahren. Ansonsten ist die Entropieänderung einfach .
Also Hinweis: Daher würden Sie am Ende 2 Terme sehen (vorausgesetzt, es gibt auch eine Änderung der Wassertemperatur), die enthalten wo eine der Temperaturen ist .