Составители:
В случае фазового перехода – твердое тело ↔ жидкость, жидкость ↔
пар, связанного с разрушением кристаллической структуры и образованием
большого числа подвижных частиц, вследствие изотермического поглощения
(выделения) теплоты, энтропия системы также резко возрастает, хотя темпе-
ратура системы и считается постоянной. Таким образом, энтропия отражает
увеличение неупорядоченности молекулярного состояния системы, связан-
ное с поглощением (выделением) теплоты.
Увеличение энтропии возможно и без теплообмена в условиях проте-
кания самопроизвольного процесса. Самопроизвольное протекание различ-
ных процессов связано с молекулярной природой веществ, и в связи с этим
второе начало термодинамики имеет статистический характер. В этом случае
количественной мерой процесса является «термодинамическая вероятность»
состояние системы ω.
Для описания систем вместо термина «термодинамическая вероят-
ность» Больцманом предложено использовать величину, пропорциональную
логарифму вероятности энтропии
S = k lg ω, (5.1)
где S – энтропия системы; k - константа Больцмана; ω- термодинамическая
вероятность состояния системы.
Расчет абсолютного значения энтропии по этому уравнению затруднен,
вследствие отсутствия необходимых данных об атомно-молекулярной струк-
туре многих веществ. К тому же эти расчеты всегда трудоемки.
В связи с этим, расчет энтропии осуществляется на основании второго
закона термодинамики, который устанавливает связь между количеством те-
плоты, обратимо передаваемой системе, и температурой, при которой совер-
шается изотермический переход теплоты. В этом случае искомая связь между
изменением энтропии и теплотой процесса принимает вид
T
Q
S
δ
=∆ (5.2)
Это выражение учитывает изменение степени упорядоченности систе-
мы, как изменение количества тепла тела при нагреве его на один градус его
абсолютной температуры и единицу массы. Отсюда энтропия имеет размер-
ность кал/моль-град или в системе СИ Дж/(моль К).
Обратимые процессы возможны при достижении системой равновесия
и происходят при равных или бесконечно малых значениях термодинамиче-
ских параметров. Обратимый процесс диффузии или теплообмена происхо-
дит лишь при равных (или бесконечно малых значениях) концентрации тем-
пературы.
Изменение энтропии в изотермическом обратимом процессе больше,
чем в необратимом, т.е.
67
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- …
- следующая ›
- последняя »
