В интегральной форме соотношение (1) имеет вид

Тем не менее, никто не видел, чтобы, например, разбившаяся ваза самопроизвольно восстановилась из осколков. Этот процесс можно наблюдать, если предварительно засняв на пленку, просмотреть ее в обратном направлении, но никак не в действительности.

По существу все процессы в макросистемах являются необратимыми

(строго говоря, таковыми являются и процессы, которые мы называли обратимыми — это идеализация, удобная для решения многих важных вопросов).

Возникает принципиальный вопрос: в чем причина необратимости? Это выглядит особенно странно, если учесть, что все законы механики обратимы во времени.

Решение этой сложной проблемы пришло с открытием новой термодинамической величины — энтропии — и раскрытием ее физического смысла.  

Понятие энтропии было открыто теоретически Клаузиусом — одно из самых удивительных, сделанных «на кончике пера».

Несмотря на это обстоятельство и отсутствие приборов, которые бы измеряли энтропию вещества, это понятие оказалось необычайно плодотворным.

Энтропия S вводится через ее элементарное приращение как

(1)

d'Q не есть приращение какой-то функции, но после деления на температуру Т, оказывается, получается приращение некоторой функции (энтропии).

В отличие от теплоты, энтропия:

· такая же функция состояния как температура T,

· внутренняя энергия E,

· давление P.

Полученное системой тепло Q зависит от процесса перехода из начального состояния в конечное.

Приращение же энтропии совершенно не зависит от процесса, а только от начального и конечного состояний.  

(2)

при этом не играет роли, какой именно процесс перевел систему из состояния 1 в состояние 2.

Важно лишь, чтобы состояния 1 и 2 были равновесными, расчет же с помощью (2) может проводиться по любому обратимому процессу между состояниями 1 и 2.

Замечание. Знак равенства в формулах (1) и (2) относится только к равновесным (квазистатическим) процессам. В случае же неравновесных процессов дело обстоит иначе: знак «=» заменяется на «>».

Введение таким образом энтропии S означает, что мы можем вычислять только разность энтропии, но нельзя сказать, чему равна энтропия в каждом из состояний, т.е. энтропия этими формулами может быть определена с точностью до прибавления произвольной аддитивной постоянной.  

Свойства энтропии

1. Итак, энтропия — функция состояния. Если процесс проводят вдоль адиабаты, то энтропия системы не меняется

.

Рис.1.

Дата добавления: 2015-07-02