Энтропия

ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

1. Теплота не может самопроизвольно переходить от холодного к горячему телу.

2. Невозможен процесс, единственным результатом которого было бы превращение теплоты в работу.

Возьмем какой-либо процесс, в котором система переходит из состояния I в состояние II. Один раз по пути 1, а второй раз по пути 2. При этом на каждом элементе пути перехода, на котором Т можно принять постоянной, поглощается количество теплоты. Если процесс системы обратим, то просуммировав теплоты, деленные на соответствующие Т для любого пути из I в II, получаем одну и ту же величину, а взяв интеграл по замкнутому контуру, т.е. вернув систему в прежнее состояние, увидим, что интеграл равен нулю

.

Из математики известно, что если , то имеется некоторая функция от тех же переменных величин , полный дифференциал которой равен подинтегральной величине. В термодинамике Клаузиусом эта термодинамическая функция была названа энтропией.

,

(для обратимых процессов).

Для необратимых процессов изменение энтропии всегда больше нуля

; .

По мере самопроизвольного протекания необратимого процесса, его энтропия возрастает и в состоянии равновесия она достигает своего максимального значения

,

.

Энтропия является количественной мерой необратимости процесса, мерой бесполезного тепла или деградацией (рассеяния) энергии. Для изолированной системы при .

Дата добавления: 2014-01-06