Ентропія системи.Статистичне тлумачення 2 закону термодинаміки

Якщо внутрішня енергія газу є функцією його термодинамічного стану, тобто визначається параметрами стану P, V, T, то теплота є характеристикою процесу теплообміну і залежить від характеру процесу. Розглянемо тепер зведену кількість теплоти і введемо поняття функції стану, яку визначимо як . Ця функція стану, диференціал якої , називається ентропією S. Основною властивістю цієї функції є те, що для будь-якого колового оборотного процесу її зміна дорівнює нулю: = 0. Ентропія визначається з точністю до постійного доданка і, подібно до потенціальної енергії, фізичний зміст має тільки зміна ентропії для даного процесу (1)®(2): . Кожному стану тіла відповідає одне визначене значення ентропії. Тому ентропія є однозначною функцією стану, яка характеризує напрямок перебігу самодовільних процесів у замкненій термодинамічній системі. Для довільної замкненої системи виконується нерівність Клаузіуса: DS ³0, тобто ентропія замкненої системи або зростає (для необоротних процесів) або залишається постійною (для оборотних процесів). Оскільки всі реальні процеси необоротні, то всі процеси у замкненій системі ведуть до збільшення її ентропії – у цьому полягає принцип зростання ентропії, який лежить в основі формулювання другого закону термодинаміки: в макроскопічній термодинамічній системі можливі лише такі процеси, які ведуть до збільшення ентропії.

Дата добавления: 2015-05-23