Entropía de una mezcla de gases

De Laplace

1 Enunciado

Un recipiente de 2.00 l tiene una barrera que lo divide por la mitad. Una mitad contiene H₂ y la otra O₂. Ambos gases se encuentran a temperatura ambiente y presión atmosférica. Se retira la barrera de separación, permitiendo que los gases se mezclen. ¿Cuál el aumento de entropía del sistema?

2 Entropía de un gas ideal

Para un gas ideal puro, podemos calcular el incremento diferencial de entropía a partir de la definición

A su vez, el diferencial de calor reversible puede hallarse mediante el primer principio de la termodinámica

Para un gas ideal sabemos que

      

Sustituyendo la ecuación de estado del gas ideal

Si suponemos que la capacidad calorífica molar es independiente de la temperatura, podemos integrar esta ecuación para hallar el

3 Entropía de una mezcla

4 Incremento de entropía