(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Betrachten Sie einen adiabatischen Behälter mit einer beweglichen Wand, der zunächst zwei identische ideale Gase, A und B, isoliert, beide bei einem Druck von 2 atm und einer Temperatur von 300 K. Die bewegliche Wand wird dann entfernt, sodass sich die Gase vermischen und das thermische Gleichgewicht erreichen. Berechnen Sie die Entropieänderung des Universums für diesen Prozess, wobei die Entropie des Universums als die Summe der Entropieänderung des Systems mit der Entropieänderung der Umgebung definiert ist und die Entropie eines idealen Gases durch S = n * R * ln(V2/V1) gegeben ist, wobei S die Entropie, n die Stoffmenge, R die ideale Gaskonstante und V1 und V2 die Anfangs- bzw. Endvolumen des Gases sind. Nehmen Sie an, dass sich die bewegliche Wand reibungslos bewegt und dass die Endtemperatur und der Enddruck der Gase für beide gleich sind. Erklären Sie anschließend konzeptionell, wie das zweite Gesetz der Thermodynamik, das postuliert, dass die Entropie des Universums zunehmen muss, durch die Berechnung der Entropie des Universums für diesen Prozess veranschaulicht wird.