um sistema consiste inicialmente em n_A moles de gás A na pressão p e temperatura T e nB moles de gás B separados do gás A, mas na mesma pressão e temperatura. Os gases podem se misturar em um volume total fixo. A temperatura final é T e a temperatura final é p

Encontrado: (a) obtenha uma anexação para a entropia produzida nos termos de. (b) Usando parte (a) demonstre σ> 0.

(C) a entropia seria afetada se os gases fossem idênticos?

Esquemas e dados fornecidos

onde o termo de transferência de entropia cai no processo adiabático. S1 e S2 denotam as entropias inicial e final do sistema, respectivamente.

A entropia inicial do sistema é a soma das entropias dos gases quando separados. Isso é

Uma vez que cada gás existe inicialmente separadamente em T e p, cada uma das entropias específicas que aparecem nesta expressão é avaliada em T, p.

A entropia do sistema no estado final é igual à soma das entropias dos gases A e B avaliados nas condições em que existem na mistura. Isso é

Nessa expressão, a entropia específica de cada gás é avaliada em sua pressão parcial na mistura e na temperatura da mistura.

Combinando as três últimas equações e resolvendo para a produção de entropia

As mudanças específicas de entropia podem ser avaliadas usando a Eq. 6,25 b. Uma vez que não há mudança na temperatura

(a) A introdução do anterior na expressão de produção de entropia dá

Uma vez que YA e YB são cada um menos do que unidade, σ woved seja positivo, w de acordo

Se os gases fossem idênticos, a entrada inicial do sistema seria

A entropia final do sistema

(c) então, para esse caso. Nenhuma entropia pode ser produzida.

I. A irreversibilidade, neste caso, é devido à expansão livre que cada gás individual sofreria de seu volume inicial, VA ou VB, e pressão inicial p para o volume total V e sua pressão parcial na mistura, pA ou pB. A mistura seria formada espontaneamente; no entanto, uma vez formados, seria necessária energia dos arredores para separar os gases e devolvê-los às suas respectivas condições iniciais.

2. Para o caso de mistura de vários componentes, cada um inicialmente à mesma temperatura e pressão, a expressão para a produção de entropia assume a forma

onde ni e yi são o número de moles e a fração molar, respectivamente, do componente i. O resultado obtido na solução é um caso especial desta equação.