Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

50
теплоты ∆Н = T ∆S, происходит рост энтропии. Особенно резко изменяется
значение энтропии в точке фазовых переходов: температуры плавления
273 К
и температуры кипения
373 К
, при которых происходит явная деструкция во-
ды на составляющие ее молекулы, и как следствие - более не упорядоченное
положение частиц (беспорядок). Априори мы можем всегда предсказать, что
энтропия кристаллического состояния вещества
S
кр
меньше таковой жидкого
состояния S
ж
, а последняя меньше энтропии газообразного состояния этого
же вещества S
га
з
, т.е.
S
кр
< S
ж
< S
газ
.
3.3. Энтропия как мера беспорядка
При описании состояния систем мы использовали такие параметры, как
температура, давление, объем. Они являются среднестатистическими вели-
чинами состояния огромного множества частиц составляющих систему и ха-
рактеризуют макросостояние системы. В то время как каждая частица сис-
темы имеет свое собственное значение и кинетической энергии, и занимае-
мого удельного объема, и координат, и т.д., которые отличаются от усред-
ненных параметров макросостояния. Другими словами, каждая частица сис-
темы индивидуальна по своим характеристикам.
Возможно ли, зная микросостояние каждой структурной частицы сис-
темы, описать всю систему в целом? Что при этом мы будем вкладывать в
понятие обратимости процесса при переходе системы из конечного состоя-
ния в исходное, и какие понятия и определения будут основными? Попыта-
емся ответить на эти вопросы на нескольких примерах.
Рассмотрим, например, один моль любого газа. Если определим коор-
динаты каждой частицы в этом объеме, направление и скорость ее переме-
щения в каждый данный момент времени, мы тем самым охарактеризуем
микросостояние каждой частицы. Результатом взаимодействия микросо-
стояний всех частиц будет являться данное макросостояние системы.
Но частицы перемещаются, меняют свои координаты, параметры, и в
следующий момент времени каждой частице соответствует новое микросо-
стояние, но все вместе они в этой новой комбинации, тем не менее, отвеча-
ют макросостоянию системы, характеризуемому теми же среднестатистиче-
ским параметрами
Р,Т,V
. Подсчитаем, сколько таких микрораспределений
будет соответствовать макросостоянию системы.
Для этого мысленно разобьем объем
V
0
, занимаемый газом, на такое
количество микрообъемов (ячеек) n, чтобы в каждом могла поместиться
лишь одна молекула. Видимо, число таких микрообъемов будет явно больше
числа молекул
N
, т.е.
n > N
,
так как между молекулами газа есть свободный объем (собственный объем
молекул газа много меньше объема занимаемого газом).
В результате хаотического перемещения молекул по ячейкам в каждый
данный момент времени свободное число (незанятых) ячеек будет

Страницы