Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Энтропия




Наступит тепловая смерть Вселенной.

Принцип возрастания энтропии приводит к мысли (Клаузиус), что энтропия Вселенной приближается к максимуму, по достижении которого во Вселенной прекратятся какие бы то ни были процессы. Должно наступить абсолютно равновесное состояние, в котором никакие процессы уже невозможны.

Энтропия и тепловая смерть.

В настоящее время установлено, что вывод о «тепловой

смерти» Вселенной и первоначальные попытки его опровержения являются несостоятельными, поскольку в них не учитывалось влияние тяготения. Выяснилось, что из-за тяготения однородное изотермическое распределение вещества во Вселенной не соответствует максимуму энтропии, поскольку такое состояние не является наиболее вероятным.

Вселенная нестационарна — она расширяется, и первоначально однородное вещество распадается под действием сил тяготения, образуя скопления галактик, сами галактики, звезды и т.д. Эти процессы происходят с ростом энтропии — в соответствии со вторым началом термодинамики. И ниоткуда не следует, что эти процессы приведут к однородному изотермическому состоянию Вселенной, т.е. к «тепловой смерти» Вселенной.

Любым частицам (молекулам, атомам, ионам) присуще стремление к беспорядочному движению, поэтому система стремится перейти из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное. Количественный мерой беспорядка является энтропия 5. Изменение энтропии ∆5 в изолированной системе, переходящей из состояния 1 в состояние 2, можно определить соот­ношением:

∆5=R1пW2/W1,

где R- универсальная газовая постоянная;

W1.W2 - параметры беспорядка соответственно в состояниях 1 и 2.

W - термодинамическая вероятность состояния системы, определяющая общее число микросостояний частиц в системе (мгновенные координаты ка­ждой частицы - х„ уь г1 и мгновенные скорости перемещения частиц по


всем координатам V-x1, У-у1, У-z1 c помощью которых осуществляется данное макросостояние (р, Т, U).

Энтропия - термодинамическая функция состояния системы и ее вели-

чина зависит от количества рассматриваемого вещества (массы), температу-ры, агрегатного состояния.

Проследим изменение энтропии при росте температуры на примере

воды| (рис. 4.1).

Рис. 4 1 - Изменение энтропии воды с ростом температуры

При температуре ниже Т= 273 К вода находится в твердом кристалли-ческом упорядоченном состоянии, характеризующемся низкой энтропией. С ростом температуры возрастают колебания молекул воды в кристаллической решетке льда, увеличивается термодинамическая вероятность системы и, сле­довательно, энтропия системы. При температуре плавления нарушается кри­сталлическая структура льда, резко повышается термодинамическая вероят­ность системы, скачком растет энтропия. При нагреве воды возрастают теп­ловые скорости молекул, интенсивность их взаимного перемещения, растет энтропия. Наконец, при температуре кипения переход из жидкого в парооб­разное состояние приводит к резкому скачкообразному возрастанию энтро­пии. Дальнейшее повышение температуры пара ведет к еще большему росту энтропии.

Таким образом у газообразных веществ энтропия выше, чем у жидких, у жидких выше, чем у кристаллических. Изменение энтропии при фазовых переходах определяется:

при плавлении ∆S = ∆H пл при испарении ∆S = ∆H исп

T пл T исп

где ∆Hпл и ∆H исп - соответственно удельные теплоты плавления и испарения.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 284; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.