Энтальпия. Т.к. связанная энергия зависит от энтропии, то энтропия является мерой связанной, бесполезной энергии

Т.к. связанная энергия зависит от энтропии, то энтропия является мерой связанной, бесполезной энергии. Следовательно, увеличение энтропии приводит к уменьшению КПД. Энтропию можно рассматривать как меру обесцененности энергии тела.

Формула (2.65) дает возможность выяснить физический смысл энтропии.

Т е. внутренняя энергия состоит из суммы свободной и связанной энергий.

При необратимом изотермическом процессе <dS или TdS > dQ, и вместо (2.64) получим

dA< -d(U—TS), или dA< -dF, (2. 64)

т. е. при необратимом процессе работа меньше изменения свободной энергии. Свободную энергию можно рассматри­вать как потенциальную энергию системы, находящейся при постоянных температуре и объеме. Поэтому условием равновесия термодинамической системы будет условие ми­нимума свободной энергии.

Если температура системы и ее объем постоянны, то в системе могут идти только такие процессы, которые приводят к уменьшению свободной энергии в случае необ­ратимых процессов и оставляют свободную энергию неизмен­ной при обратимых процессах. Внешней работы такая сис­тема не совершает (dV = 0).

Сообщим термодинамической системе количество теп­лоты dQ. Это приведет к увеличению внутренней энергии на dU и к совершению работы расширения dА. Пусть рас­ширение происходит изобарно, тогда по первому закону термодинамики:

dQ = dU + pdV = d (U + pV)_p (2. 65)

Величину U + pV называют энтальпией и обо­значают буквой H:

Н = U + pV. (2. 66)

Проинтегрировав уравнение (2.67) от начального сос­тояния 1 до конечного состояния 2, получим

DQ = U₂- U₁+ pV₂ – pV₁ =Н₂-Н₁, (2. 67)

Следовательно, изменение энтальпии, при равновесном изобарном процессе равно сообщенному системе количеству теплоты.

Взяв от выражения (2.68) производную по Т при р = const, получим

С_p =

т. е. теплоемкость при постоянном давлении равна произ­водной энтальпии по температуре при изобарном про­цессе.

Дата добавления: 2014-01-14