Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

78
• Невозможен процесс, единственным результатом которого яв-
ляется передача энергии в форме теплоты от холодного тела к горячему
(формулировка Клаузиуса).
В п. 6.4, мы показали, что
при обратном процессе имеет место ра-
венство Клаузиуса
:
Q
S
T
δ
d
=
; (6.5.1)
при необратимом процессе, имеет место неравенство Клаузиуса:
Q
S
T
δ
d
> . (6.5.2)
Тогда для
произвольного процесса,
,
δ
d
T
Q
S
≥ (6.5.3)
где, знак равенства – для обратимого процесса; знак больше
− для необ-
ратимого.
Значит для замкнутой системы
0
d
≥
S
, (6.5.4)
Это выражение –
математическая запись второго начала термо-
динамики
.
Выражения (6.5.1) и (6.5.2) можно объединить:
Q
S
T
δ
d
≥ . (6.5.5)
Энтропия замкнутой системы при любых происходивших в ней
процессах не может убывать
(или увеличивается или остается неиз-
менной
).
Первое и второе начала термодинамики в объединенной форме
имеют вид:
.δ
d
d
A
U
S
T
+
≥ (6.5.6)
6.6. Свободная и связанная энергии
Как следует из (6.5.4), в обратимом процессе:
)
d
d
(δ
S
T
U
A
−
−
=
.
Это равенство можно переписать в виде
T
S
T
S
U
A
d
)(
d
δ
−
−
−
=
.
Обозначим,
F
T
S
U
=− , где F – разность двух функций состояний,
поэтому сама является также функцией состояния. Ее назвали
свобод-
ной энергией
.
Тогда
)
TSFA ddδ
+
−
=
, (6.6.1)
Если тело совершает обратимый изотермический процесс, то
0
d
=
T
.

Страницы