Теорема Нернста (1906 г.)

В предельном случае, когда процессы имеют обратимый характер, энтропия замкнутой макросистемы не меняется.

Величина возрастания энтропии в замкнутой макросистеме может служить мерой необратимости процессов, протекающих в системе.

Пример. Идеальный газ, находящийся в некотором состоянии, адиабатически (т.е. без теплообмена) расширили до объема V. Одинаково ли будет установившееся давление газа в конечном состоянии (в объеме V),

если процесс расширения:

а) обратимый, (не меняется)

б) необратимый? (возрастает)

В соответствии с принципом возрастания энтропии в замкнутой системе при необратимом процессе энтропия должна увеличиться. Значит установившееся состояние будет соответствовать точке на более высокой адиабате, т.е. давление будет больше.

С самого начала введение понятия энтропии S было поставлено в прямую связь с необратимостью.

Оказывается, все самопроизвольно протекающие процессы в природе — от теплообмена до химических реакций — протекают так, что энтропия возрастает.

Необходимо специальное взаимодействие с окружающей средой, чтобы препятствовать возрастанию энтропии в макросистеме. Наиболее ярким примером могут служить все живые существа.

Эта теорема утверждает, что при приближении температуры, к абсолютному нулю энтропия макросистемы также стремится к нулю:

(3)

Дата добавления: 2015-07-02