variazione di entropia

[giantmath]

Un recipiente cilindrico, isolato dall’ambiente, è diviso a metà da un pistone conduttore, in grado di scorrere senza attrito, inizialmente bloccato. Una delle due parti del cilindro contiene una mole di argon ad una pressione di 4 atmosfere e l’altra parte contiene elio ad un’atmosfera. Entrambi i gas possono essere considerati ideali e monoatomici. La temperatura del sistema è inizialmente di 300 K. Si lascia il pistone libero di muoversi e si aspetta che il sistema raggiunga una situazione di equilibrio termodinamico. Calcolare la nuova temperatura raggiunta dal sistema, il rapporto dei volumi dei gas, la variazione di Entropia dell’universo. Si rimuove il pistone: valutare l’eventuale ulteriore variazione di entropia dell’universo.

per un gas perfetto: $ \DeltaS_U=nc_Vln((T_f)/(T_i))+nRln((V_f)/(V_i)) $ (invece variazione di entropia dell'ambiente è nulla perchè il recipiente è adiabatico). poichè la temperatura finale di equilibrio risulta anch'essa 300K, Tf=Ti quindi rimane solo la seconda parte.

ho dubbi sull'eventuale variazione di entropia dopo la rimozione del setto: la soluzione dell'esercizio dice che non c'è un'altra variazione perchè $ p_f=p_i $ e $ T_f=T_i $ ed essendo S funzione di stato allora $ \DeltaS=0 $ .

ma secondo me invece, poichè i due gas occupano volumi finali diversi ossia entrambi occupato tutto il volume a disposizione, c'è ed è pari a $ \DeltaS_U=nRln((V_{TOT})/(V_i)) +nRln(V_{TOT}/(V_i)) $

[ingres]

... poichè i due gas occupano volumi finali diversi ossia entrambi occupato tutto il volume a disposizione, c'è ...

Corretto. Si chiama "variazione di entropia per mescolamento". Qui trovi una conferma a quanto hai già pensato
https://chimicamo.org/chimica-fisica/en ... lamento-2/
e qui un esercizio molto simile a quello dato:
http://pcfarina.eng.unipr.it/dispense01 ... 131880.htm