Физическая химия. Ч.1. Физическая термодинамика. Зенин Г.С - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Химическая термодинамика
39
Физический смысл энтропии заключается в том, что она опре-
деляет меру упорядоченности системы: чем больше неупорядочен-
ность в системе, т. е. чем большим числом способов можно распо-
ложить составляющие систему микрочастицы (атомы или молеку-
лы), тем больше ее энтропия.
Если представить себе при
температуре абсолютного нуля
идеальный кристалл, все частицы
которого совершенно одинаковы и
строго регулярно неподвижно раз-
мещены в узлах кристаллической
решетки, то для такой системы
число возможных способов распо-
ложения частиц (так называемая
термодинамическая вероятность
системы w) было бы наименьшим,
а именно равным единице (w=1). В
этом случае, согласно основному уравнению статистической термо-
динамики (уравнению Больцмана)
lnSk= w (1.29)
энтропия системы равна нулю (ln1=0); коэффициент пропорцио-
нальности k в этом уравнении получил название константы Больц-
мана (k=R/N
A
).
В реальных кристаллах атомы и молекулы совершают колеба-
тельные движения около положений равновесия, находящихся в уз-
лах кристаллической решетки, и чем выше температура, тем больше
амплитуда колебаний, тем большим числом способов можно размес-
тить частицы, тем больше термодинамическая вероятность w (w>1),
и, следовательно, тем больше S (S>0).
При дальнейшем повышении температуры начинается разру-
шение кристаллической решетки (плавление) — вещество переходит
в жидкое состояние. И если в кристалле существовал так называе-
мый дальний порядок (центры, около которых совершались колеба-
ния частиц, располагались в узлах кристаллической решетки), то в
жидкой фазе возможно сохранение некоторых элементов прежней
упорядоченности (так называемый ближний порядок), но никакой
регулярности в расположении центров колебания частиц в системе в
целом нет. При переходе системы из жидкого состояния в газооб-
разное исчезает и ближний порядок: в хаотическом пространствен-
0
Рис. 1.11 Зависимость энтропии от
температуры при изменении тем-
пе
р
ат
ур
ы от абсолютного н
у
ля до

Страницы