Физическая химия. Колпакова Н.А - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

37
Второе начало термодинамики утверждает, что в изолированной системе
самопроизвольно могут протекать только такие процессы, которые ведут
к увеличению неупорядоченности системы, т. е. к росту ее энтропии.
Поэтому иногда энтропию называют мерой беспорядка: чем менее упо-
рядочено вещество, тем больше его энтропия. Например, энтропия одного
моля воды при температуре 298 К и давлении 0,1013 МПа в зависимости от
агрегатного состояния воды равна: H
2
O(кр)
= 39,3 Дж/(моль К);
H
2
O(ж)
= 70,0 Дж/(моль К); H
2
O(г) = 188,7 Дж/(моль К). Энтропия данного
количества вещества увеличивается по мере усложнения молекул. Например,
при 298 К и 0,1013 МПа энтропия одного моля СО(г) равна 197,4, а СО
2
(г)
—
213 Дж/(моль К).
Уравнение Больцмана связывает абсолютную энтропию с термодинами-
ческой вероятностью (
ω
) процесса:
S = k
.
ln
ω
, (54)
где k — постоянная Больцмана.
Энтропия пропорциональна термодинамической вероятности состояния
системы.
Это уравнение объясняет физический смысл энтропии и является одним
из самых важных уравнений статистической термодинамики.
При протекании обратимых процессов в изолированной системе энтропия
остается постоянной.
Если же обратимый процесс происходит в неизолированной системе, то
ее энтропия может меняться, но тогда изменяется энтропия окружающей сре-
ды; при этом суммарная энтропия всех тел, участвующих в обратимом про-
цессе, остается постоянной.
Теплота и работа любого необратимого процесса всегда меньше теплоты и
работы обратимого процесса между теми же начальным и конечным со-
стояниями процесса.
δQ
необр
< δQ
обр
или Q
необр
< Q
обр
; (55)
δW
необр
< δW
обр
или W
необр
< W
обр
. (56)
Поэтому работу в обратимых процессах называют максимальной рабо-
той:
δW
обр
= δW
max
, W
обр
= W
max
. (57)

Страницы