Физическая химия. Колпакова Н.А - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

34
3.2. ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛИРОВКИ ВТОРОГО НАЧАЛА
ТЕРМОДИНАМИКИ. ЭНТРОПИЯ
Второе начало термодинамики, так же как и первое начало, является по-
стулатом. Доказательством второго начала может служить то, что все выво-
ды, вытекающие из него, до сих пор всегда находили подтверждение на опы-
те. В 1824 г. С. Карно установил некоторые положения второго начала тер-
модинамики. В середине XIX в. Р. Клаузиус, У. Томсон и Дж. Максвелл по-
казали, что второе начало термодинамики — один из наиболее общих зако-
нов природы, действие которого простирается на самые разные системы.
Предложено много различных формулировок второго начала термоди-
намики. Все они равноценны друг другу и могут быть выведены логически
одна из другой. Приводим формулировки Клаузиуса, Томсона и Оствальда.
Никакая совокупность процессов не может сводиться к передаче теплоты
от холодного тела к горячему, тогда как передача теплоты от горячего те-
ла к холодному может быть единственным результатом процессов (Клаузи-
ус).
Никакая совокупность процессов не может сводиться только к превраще-
нию теплоты в работу, тогда как превращение работы в теплоту может
быть единственным результатом процессов (Томсон).
Невозможно создание вечного двигателя второго рода (В. Оствальд). Под
вечным двигателем второго рода подразумевается такая машина, которая
производила бы работу только за счет поглощения теплоты из окружаю-
щей среды (без передачи части теплоты холодильнику).
При работе такой машины закон сохранения энергии не нарушается, но
создание такой машины невозможно.
Приведенные выше формулировки второго начала сводятся к утвержде-
нию существования у термодинамических систем новой функции состояния,
называемой энтропией. Изменение энтропии является функцией теплоты
процесса:
∆S = f(Q). (41)
Рассмотрим, чему равно изменение энтропии в случае обратимых про-
цессов. Запишем уравнение первого начала термодинамики для процесса с
бесконечно малыми изменениями параметров:
δQ = dU + δW. (42)
Если процесс обратимый и совершается только механическая работа
против сил внешнего давления, то

Страницы