Физико-химические основы литейного производства - 17 стр.

UptoLike

17
есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с
однородной температурой, не проводя других изменений в системе.
В реальных экспериментах очень трудно измерить энтропию системы.
Техники измерения базируются на термодинамическом определении энтропии
и требуют экстремально аккуратной калориметрии.
Для упрощения мы будем исследовать механическую систему,
термодинамические состояния которой будут определены
через её объем V и
давление P. Для измерения энтропии определенного состояния мы должны
сперва измерить теплоёмкость при постоянных объёме и давлении
(обозначенную CV и CP соответственно), для успешного набора состояний
между первоначальным состоянием и требуемым. Тепловые ёмкости связаны с
энтропией S и с температурой T согласно формуле:
(5)
где нижний индекс X относится к постоянным объёму
и давлению. Мы
можем проинтегрировать для получения изменения энтропии:
(6)
Таким образом, мы можем получить значение энтропии любого
состояния (P,V) по отношению к первоначальному состоянию (P0,V0). Точная
формула зависит от нашего выбора промежуточных состояний. Для примера,
если первоначальное состояние имеет такое же давление, как и конечное
состояние, то
(7)
В добавление, если путь между
первым и последним состояниями лежит
сквозь любой фазовый переход первого рода, скрытая теплота,
ассоциированная с переходом, должна также учитываться.

есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с
однородной температурой, не проводя других изменений в системе.

      В реальных экспериментах очень трудно измерить энтропию системы.
Техники измерения базируются на термодинамическом определении энтропии
и требуют экстремально аккуратной калориметрии.

      Для упрощения мы будем исследовать механическую систему,
термодинамические состояния которой будут определены через её объем V и
давление P. Для измерения энтропии определенного состояния мы должны
сперва измерить теплоёмкость при постоянных объёме и давлении
(обозначенную CV и CP соответственно), для успешного набора состояний
между первоначальным состоянием и требуемым. Тепловые ёмкости связаны с
энтропией S и с температурой T согласно формуле:


                      (5)

    где нижний индекс X относится к постоянным объёму и давлению. Мы
можем проинтегрировать для получения изменения энтропии:


                     (6)

     Таким образом, мы можем получить значение энтропии любого
состояния (P,V) по отношению к первоначальному состоянию (P0,V0). Точная
формула зависит от нашего выбора промежуточных состояний. Для примера,
если первоначальное состояние имеет такое же давление, как и конечное
состояние, то


                                                    (7)

      В добавление, если путь между первым и последним состояниями лежит
сквозь любой фазовый переход первого рода, скрытая теплота,
ассоциированная с переходом, должна также учитываться.




                                   17