ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Такие процессы невозможны. Они запрещены вто-
рым началом.
Самая краткая и исчерпывающая формулировка второго на-
чала –
энтропия есть функция состояния системы. Все ос-
тальные формулировки являются строго логически доказуемыми
следствиями этой аксиомы. Именно в этом духе сформулировал
второе начало термодинамики А.Зоммерфельд в развернутой
двухчастной форме.
Часть первая. Каждая термодинамическая система обладает
функцией состояния, называемой энтропией. Энтропия вычис-
ляется следующим образом. Система переводится из произволь-
но выбранного начального состояния в соответствующее конеч-
ное состояние через последовательность
состояний равновесия.
Вычисляются все подводимые при этом к системе порции тепла
Q
δ
, делятся каждая на соответствующую ей абсолютную темпе-
ратуру
Т и все полученные таким образом значения суммиру-
ются.
∫∫
==Δ
=
)2(
)1(
)2(
)1(
)(
T
TQ
dSS
T
Q
dS
δ
δ
(13)
Часть вторая. При реальных (не идеальных) процессах эн-
тропия замкнутой системы возрастает.
19
Содержание второй части формулировки А.Зоммерфельда в
большинстве учебников рассматривается как самодостаточная
формулировка второго начала, или как закон возрастания
энтропии:
0
1221
≥−=Δ SSS
(14)
Энтропия не убывает только в процессах изолированной сис-
темы, в неизолированной системе энтропия может и возрастать,
и убывать, и оставаться неизменной. Рост энтропии в изолиро-
ванной системе означает приближение системы к состоянию
термодинамического равновесия; в этом состоянии
S – макси-
мальна, а
dS=0.
Расчет изменения энтропии в различных процессах изучае-
мых систем зачастую является актуальной внутренней подзада-
чей разнообразных задач термодинамики, химии биологии, лин-
гвистики. В частности, изменение энтропии служит мерой изме-
нения качества энергии. Важнейшим условием для тепловых
машин, работающих по произвольному циклу, является условие
их максимально допустимой эффективности:
∫
==Δ 0dSS (за цикл) (15)
Большинство процессов, происходящих в природе, необ-
ратимы, например: диффузия, расширение, растворение. Для та-
ких процессов
вычисление энтропии основывается на том, что
S – функция состояния. Если система перешла из одного состоя-
ния в другое необратимым образом, то можно
мысленно заме-
нить необратимый процесс обратимым, причем начальное и
конечное состояния этого процесса должны быть равновесны,
рассчитанное в этом случае изменение энтропии будет равно
изменению энтропии при реальном необратимом процессе.
20
Рис.14
Рис.13
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
