Второе начало термодинамики

Показывает в каком направлении происходит перемещение энергии в изолированных системах. Энтропия S в т/д имеет троякий смысл: если в т/д системе происходят процессы, связанные с выделением или поглощением тепла, то эта система при любой t⁰ способна поглотить некоторое дополнительное количество тепла. Величина, характеризующая тепловую емкость системы и является функцией t⁰ – S.

1. Тепловая емкость системы.2. Т/д функция состояния системы, являющаяся мерой ее неупорядоченности. Лед S = 9.8, жидкость S = 16.7, газ S = 45.1
3. Мера вероятности системы, имеет статистический характер. Впервые установил Больцман.

S = k*lgW

Т/д вероятность – это количество микросостояний, возможных в пределах данного макросостояния. Все микросостояния, определяющие т/д вероятность имеют одинаковую математическую вероятность. Математическая вероятность – это среднее значение частоты появления события при массовых испытаниях. В изолированных системах необратимые т/д процессы протекают в направлении возрастания энтропии. S полностью обратимых т/д процессов сохраняет постоянное значение. Теплота – это особый вид энергии (низкого качетва) не может переходить без потери в другие виды энергии. Тепловая энергия связана с хаотическим движением молекул, остальные виды энергии базируются на упорядоченном движении молекул. Бриллюэн создал классификацию видов энергии по способности вида энергии превращаться в другие виды энергии.A. – max эффективная, превращается во все другие виды энергии. Гравитационная, ядерная, световая, электрическая,B. – химическая,
C. – тепловая. Деградация высших типов энергии в энергию низших типов – основное эволюционное свойство изолированных систем.
Второй закон т/д для открытых систем

1) dS/dt>0

количество энтропии в системе возрастаета)

dS/dt>0; diS/dt>0;
б) deS/dt=0 нет обмена со средой, система изолированная;
в)deS/dt<0, ½deS/dt½< ½diS/dt½

В системе образуется некоторое количество энтропии, но часть энтропии оттекает в окружающую среду, но скорость оттока не велика и энтропия накапливается в системе.

2) dS/dt=0, стационарное состояние, кол-во энтропии постоянно

deS/dt<0, ½deS/dt½=½diS/dt½

Вся энтропия, которая образуется оттекает в окружающую среду. Это состояние наиболее характерно для зрелых био систем.

3) dS/dt<0 общее количество энтропии в системе убывает

deS/dt<0, ½deS/dt½>½diS/dt½

Энтропия в этой системе, но оттекает из системы больше, чем образуется, следовательно общее кол-во энтропии в системе уменьшается. В реальных био системах это встречается на стадии роста, развития и становления ситемы.

Дата добавления: 2014-11-06