Поверхностное натяжение

[kromyak2209]

Никак не могу разобраться с этой задачей (1 курс)
Определите изменение энергии некоторого количества воды, имеющей температуру 20 градусов, при увеличении её поверхности на $1\text{~см}^2$
Поняла только, что задача на поверхностное натяжение
$\alpha$-коэффициент поверхностного натяжения
Мы знаем, что $d'A=\alpha dS$
А $d'Q=dU+d'A$
То есть как-нибудь может через эту формулу попробовать: $\alpha dS+dU=TdS$?( где в правой части $S$-энтропия)
Только как тогда найти $dU$?

[Munin]

kromyak2209 в сообщении #1205102 писал(а):

но, как я и догадывалась, не может быть всё так легко

В вашей задаче - как раз всё легко, не выдумывайте сложностей.

-- 30.03.2017 23:45:44 --

kromyak2209 в сообщении #1205102 писал(а):

Нашла в интернете формулу поверхностной энергии

А что, вам ни лекций не читают, ни учебника не указали? Отчего вы, вместо того, чтобы питаться нормально, по помойкам лазаете?

[kromyak2209]

Munin в сообщении #1205102 писал(а):

В вашей задаче - как раз всё легко, не выдумывайте сложностей.

Вот как раз читала учебник, поняла, что там в другом смысле употребляется эта формула, поэтому по ней вообще никак не совпадало с ответом.
Сейчас сделала поправку в теме

[Munin]

В общем, не трогайте энтропию вообще.

[DimaM]

kromyak2209 в сообщении #1205102 писал(а):

Мы знаем, что $d'A=\alpha dS$
А $d'Q=dU+d'A$
То есть как-нибудь может через эту формулу попробовать: $\alpha dS+dU=TdS$?( где в правой части $S$-энтропия)

Обозначать две разные величины одной и той же буквой - верный способ запутаться.

[fred1996]

Munin в сообщении #1205132 писал(а):

В общем, не трогайте энтропию вообще.

(Оффтоп)

Никогда!
Чем меньше ее трогаешь, тем медленнее она растет.
А вообще на первом курсе энтропии нет.

Познание законов механики увеличивает оптимизм.
Познание электродинамики говорит о том, что в жизни не все так просто.
Познание термодинамики увеличивает скорбь.

[DimaM]

fred1996 в сообщении #1205166 писал(а):

А вообще на первом курсе энтропии нет.

У кого как.

[druggist]

Здесь, видимо, смутило задание определенной температуры в условии задачи. Это необходимо, поскольку коэфф. поверхностного натяжения зависит от температуры довольно существенно. В принципе, энтропия и температура - сопряженные термодинамические (Conjugate variables) переменные, так что направление мыслей ТС не вполне хаотичное. Кстати, в общем случае увеличение поверхности при постоянном объеме (жидкость несжимаема) влечет изменение формы, которое как правило (или всегда?) меняет (потенциальную) энергию жидкости(в поле силы тяжести).

[DimaM]

Замечу в скобках, что $dF=\alpha dS$ - это изменение не внутренней, а свободной энергии. Изменение внутренней энергии будет $dU=\left(\alpha-T\dfrac{\partial\alpha}{\partial T}\right)dS$.

[Pphantom]

druggist в сообщении #1205196 писал(а):

Здесь, видимо, смутило задание определенной температуры в условии задачи. Это необходимо, поскольку коэфф. поверхностного натяжения зависит от температуры довольно существенно.

Не только. В рамках модели, которую нужно вспомнить ТС, образование поверхности является изотермическим процессом.

[EUgeneUS]

(Оффтоп)

fred1996 в сообщении #1205166 писал(а):

Познание термодинамики увеличивает скорбь.

Нетрадиционное использование оконного шнурка Больцманом - тому пример

[kromyak2209]

Разобралась,что $dU=0$
Но $d'Q$ не будет равно $d'A=\alpha dS$
Здесь будет ещё другая работа $pdV$ (это было объяснено преподавателем)
нашла формулу через $\alpha$ для давления
$p_{2}-p_{1}=\frac{2\alpha}{r}$
Но, как всё это связать, не пойму

[Munin]

kromyak2209 в сообщении #1206020 писал(а):

Здесь будет ещё другая работа $pdV$

А разве объём меняется?

[kromyak2209]

Munin в сообщении #1206026 писал(а):

А разве объём меняется?

А получается из-за того,что изменилась площадь, изменится давление?

[ewert]

При постоянной массе объём меняется постольку, поскольку меняется давление. Однако даже если это изменение существенно -- учесть его невозможно до тех пор, пока не известна геометрия. И пока задача вообще не поставлена.