Найти изменение внутренней энергии и энтропии (11 июля 2015)

Два сосуда одинакового объема сообщаются между собой трубкой с вентилем. В одном сосуде находится n = 1 моль идеального одноатомного газа с температурой T1, а в другом сосуде — вакум. Сосуд с газом термоизолирован от окружающей среды, а второй сосуд находится в контакте со средой, имеющей температуру T2 = 2T1. Найти изменение внутренней энергии (?U) и изменение энтропии (?S), когда вентиль откроют, и пройдет «бесконечно» долгий промежуток времени.


Источник: Югославское общество физиков, Министерство просвещения Сербии. Союзная олимпиада по физике для учеников средней школы 2002/03 года, II класс. takmicenja.ipb.ac.rs/zadaci/2003_2_savezno.pdf
3-я задача.

Копия PDF-файла (на случай удаления оригинала) доступна для скачивания здесь (pdf, 323 кб).

Оригинал задачи на сербском языке:

Две посуде једнаких запремина међусобно су спојене цевчицом са вентилом. У једној посуди се налази n = 1 mol идеалног једноатомског гаса на температури T1, а у другој посуди је вакуум. Посуда у којој се налази гас је топлотно изолована од околине, док је друга посуда у топлотном контакту са топлотним резервоаром чија је температура T2 = 2T1. Наћи промену унутрашње енергије (?U) и промену ентропије (?S) када се отвори вентил после "бесконачно" дугог времена.

После открытия вентиля Т2 = 2Т1,   V2 = 2V1.

Изменение внутренней энергии ΔU = cv(T2 − T1). Так как газ одноатомный, то ΔU = (3/2) (RT1).

Изменение энтропии (ΔS = ΔQ/T) — это функция, которая зависит только от начального и конечного состояния системы. Наиболее целесообразно рассмотреть переход системы из состояния 1 в состояние 2 через промежуточное состояние 3. Пусть система в состояние 3 переходит через изотерму, а из состояния 3 — через адиабату.

ΔS = ΔS1 + ΔS2,

где ΔS1 — изменение энтропии при изотермическом процессе,
ΔS2 — изменение энтропии при адиабатном процессе.

Далее из второго закона термодинамики ищем ΔQ при изотермическом и адиабатном процессах.

Спасибо!
Примечание: в файле с условием задачи есть и правильное решение (на сербском языке).