Entropie

Suzanne stelde deze vraag op 04 juni 2014 om 07:38.

Ons lichaam bestaat voor ongeveer 60% uit water. Stel dat al dit water zou verdampen, wat zou dan de grootte van de entropieverandering zijn? Ik heb geen idee hoe ik deze vraag zou moeten beantwoorden. Als er iemand is die me zou kunnen helpen, heel graag!

(Dit zijn de enige gegevens die ik heb) 

Reacties

Theo op 04 juni 2014 om 18:02

De thermodynamische definitie voor de verandering ΔS van de entroptie door toevoeging van een hoeveelheid warmte ΔQ bij een temperatuur T is

ΔS = ΔQ/T

Na elke toevoeging van warmte kan de temperatuur een beetje veranderen, dus om de totale verandering in entropie te vinden zul je dus al die beetjes bij elkaar moeten optellen (numerieke natuurkunde) of, als er een handige wiskundige formule voor is, dan kun je integreren.

Voor de verdamping van water is het nodig dat vloeistof in gas verandert door energie op te nemen die de vloeistofbinding weet te breken. Die benodigde warmte is de verdampingswarmte, bij water 2,26 x 106 J/kg

Normaal gebeurt dit bij koken, maar bij lagere temperatuur kunnen moleculen ook de vloeistof verlaten als ze maar genoeg energie opnemen.

Een lichaam van 60 kg zal voor 0,6 x 60 = 36 kg uit water bestaan en om te verdampen. Bij een bepaalde temperatuur T (in Kelvin) zal de entropietoename dan ook zijn

ΔS = ΔQ/T = (36 x 2,26 x 106)/T

Daarbij neem ik aan dat het lichaam in een open systeem zit (de atmosfeer) waarbij verdampt water wordt weggeblazen. Anders zou een evenwicht gaan ontstaan tussen ontsnappende en terugkerende waterdeeltjes (behorend bij de dampspanning voor water bij temperatuur T).

Laat je water eerst opwarmen en dan wegkoken dan komt er meer entroptie doordat eerst het water opwarmt tot 373 K:

∫ dS = ∫mcp dT/T + (m x 2,26 x 106)/373

Suzanne op 04 juni 2014 om 18:25

Bedankt!

Ik kan dus voor de T ook 310 K invullen, aangezien een lichaam 37 °C is?

Theo op 04 juni 2014 om 18:40

Ja! Zolang die waterdamp maar afgevoerd wordt en de temperatuur niet wijzigt.

Zo'n compleet uitgedroogd lichaam van 24 kg "droog" ziet er waarschijnlijk niet uit. En zal zo dood als een pier zijn.

Suzanne op 04 juni 2014 om 19:46

Theo de Klerk, 4 jun 2014

Ja! Zolang die waterdamp maar afgevoerd wordt en de temperatuur niet wijzigt.

Zo'n compleet uitgedroogd lichaam van 24 kg "droog" ziet er waarschijnlijk niet uit. En zal zo dood als een pier zijn.

Ja, dat zal wel!
In ieder geval hartstikke bedankt!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)