Основы механики сплошных сред. Смогунов В.В - 35 стр.

UptoLike

Рубрика: 

35
кинетической энергии хаотического движения молекул тела к полной
кинетической энергии их хаотического движения. Иначе говоря,
изменение энтропии определяет как бы изменение "степени беспорядка" в
данном теле.
В более общем случае возможно изменение тепловой составляющей
внутренней энергии тела не только за счет теплопередачи, но и за счет
совершения над телом механической работы
, приводящей к выделению
эквивалентного количества теплоты
м
dQ
(например, работы сил трения),
так что изменение энтропии тела выражается более общим соотношением
м
dQdQTdS
+
=
(19)
которое является количественным выражением второго начала
термодинамики применительно к равновесным процессам в телах. Для
количественной формулировке второго начала термодинамики
применительно к материальному континууму и получению
соответствующего дифференциального уравнения. Введем такую
величину, как удельная энтропия
S
энтропия единицы массы
континуума. Тогда энтропия индивидуальной частицы массой
d
V
ρ
определится как
dVSρ
. В соответствии с (19) происходящее за малое
время 0d
t
изменение энтропии индивидуальной частицы связано с ее
температурой
T
, теплотой dQ , переданной данной частице со стороны
окружающих частиц, и теплотой
м
dQ
, выделившейся в данной частице
вследствие совершения над ней работы со стороны окружающих частиц:
(
)
м
dQdQdVSTddVSTd
+
=
ρ
=
ρ
. (20)
Здесь передаваемая данной частице за время d
t
теплота
=
*
*
S
dtndSqdQ , где
*
S
замкнутая поверхность, ограничивающая
кинетической энергии хаотического движения молекул тела к полной
кинетической     энергии    их    хаотического      движения.   Иначе    говоря,
изменение энтропии определяет как бы изменение "степени беспорядка" в
данном теле.
      В более общем случае возможно изменение тепловой составляющей
внутренней энергии тела не только за счет теплопередачи, но и за счет
совершения над телом механической работы, приводящей к выделению
эквивалентного количества теплоты dQ м (например, работы сил трения),
так что изменение энтропии тела выражается более общим соотношением

                                     TdS = dQ + dQ м                        (19)

      которое является количественным выражением второго начала
термодинамики применительно к равновесным процессам в телах. Для
количественной      формулировке          второго     начала    термодинамики
применительно      к       материальному        континууму      и    получению
соответствующего       дифференциального         уравнения.     Введем    такую
величину, как удельная энтропия             S   – энтропия единицы массы
континуума. Тогда энтропия индивидуальной частицы массой ρdV

определится как SρdV . В соответствии с (19) происходящее за малое
время dt ≠ 0 изменение энтропии индивидуальной частицы связано с ее
температурой T , теплотой dQ , переданной данной частице со стороны
окружающих частиц, и теплотой dQ м , выделившейся в данной частице
вследствие совершения над ней работы со стороны окружающих частиц:

                              Td(SρdV ) = TdSρdV = dQ+ dQм .                (20)

      Здесь    передаваемая      данной     частице   за   время    dt   теплота

       ∫
dQ = − q ⋅ ndS* dt , где    S* – замкнутая поверхность, ограничивающая
       S*




                                       35