6-Una mole di gas perfetto monoatomico si espande a temperatura costante fino a triplicare il volume occupato; il gas viene quindi riportato al volume iniziale tramite una compressione isobara. La variazione di entropia totale del gas al termine delle due trasformazioni è stata:
195
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Livello 1
Durante l'espansione isoterma, il gas triplica il suo volume. La variazione di entropia è data dalla relazione
\[\Delta S_1 = nR\log{\left(\frac{V_f}{V_i}\right)} \:\Bigg|_{V_f = 3V_i}^{n = 1} \implies \Delta S_1 = R\log{(3)}\,.\]
Nella compressione isobara, la variazione di entropia è
\[\Delta S_2 = nC_p\log{\left(\frac{V_f}{V_i}\right)} = 0\,,\]
in quanto, poiché il gas ritorna al volume iniziale (stato termodinamico iniziale) e le temperature iniziale e finale sono equipollenti, la variazione entropica è nulla.
La variazione di entropia totale è data dalla relazione
\[\Delta S_{tot} = \Delta S_1 + \Delta S_2 = R\log{(3)} = 9,14\:J\,mol^{-1}K^{-1}\,.\]
3584
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Livello 5
