стеми Складається з ЕНЕРГІЇ всіх видів внутрішнього руху в тілі и ЕНЕРГІЇ взаємодії усіх частинок цього тіла або системи. При цьом внутрішня енергія U є однозначними функцією стану тіла або системи. З іншого закону термодінамікі віпліває, что існує и одного величина, что характерізує однозначно стан термодінамічної системи - Це ентропія S.
Щоб поясніті Зміст Поняття ентропії, розглянемо Ізотермічний процес, в якому Тіло одержує теплоту Q від нагрівніка з температурою Т. Тоді відношення теплотою Q, одержаної в ізотермічному процесі, до температури Т, при якій здійснюється теплопередача, назівають наведених теплотою Q і.
При нагріванні , То при охолодженні. Если процес неізотермічній, то его розбівають на Такі нескінче нно Малі ділянки, на якіх, и тоді на Цій Малій ділянці
.
Для довільного процеса Із стану А 1 і В/рис. 1б/одержимо
,
для оборотного колового процеса А а В б А:
.
Можна показати, что для будь-якого оборотного циклу/процес, при якому система з Початкова стану переходити в Інший І знову повертається в Попередній стан без змін НЕ Тільки в Системі, а і в НАВКОЛИШНЬОГО середовіщі /. Наведено теплота дорівнює нулю:
.
Це означає, что є ПОВНЕ діференціалом деякої оборотної Функції:
Функція, діференціал Якої дорівнює пріведеній теплоті, назівають ентропією системи - це однозначна функція, что характерізує стан системи. Если dQ > 0 , то и dS > 0 - Тіло нагрівається и его ентропія зростає, и навпаки.
Розглянемо важлівіші Властивості ентропії:
1. Ентрорпія системи, что здійснює оборотний цикл, що не змінюється:
;.
1. Ентропія замкненої системи при будь-яких процесах в ній НЕ зменшується D S Ві 0 . Знак рівності відносіться до оборотніх, а знак нерівносі - до необоротних процесів.
Для приклада обчіслімо зміну ентропії ідеального газу. За дерло законом термодінамікі и тоді
,
де,
а.
ВРАХОВУЮЧИ рівняння, одержимо:
,
и тоді
.
При переході Із стану 1 в стан 2 зміна ентропії дорівнює:
.
Таким чином, зміна ентропії ідеального газу не залежиться від виду процеса переходу 1 В® 2, а поклади Тільки от Початкова/V 1 , Т 1 /і кінцевого стану/V 2 , Т 2 /газу.
Будь-яке макроскопічне Тіло Складається з Великої кількості частинок, Які рухаються и взаємодіють между собою. При нагріванні тіла и віконанні роботи рух частинок змінюється. Тому, другий закон термодінамікі є Статистичнй законом. ВІН віражає необхідні закономірності хаотичного руху Великої кількості частинок, что входять до складу системи. Причому, стан системи характеризують термодінамічною імовірністю. Вона дорівнює числу мікро Підрозділів частинок за координатами и швидкости, Якими можна здійсніті такий макро Підрозділ.
Між ентропією S и термодінамікою імовірністю/р/існує зв'язок, Який назівають розподілом Больцмана
В
,
де k - стала Больцмана, Т - абсолютна температура. Суть зв'язку между ентропією и термодінамічною імовірністю Полягає в того, что чім більша імовірність стану, тім більша ентропія цього стану. Тоб ентропія - міра безладдя. З формули Больцмана віпліває Наступний Статистичнй Тлумачення 1-го закону термодінамікі: ВСІ Процеси протікають так, что імовірність стану может Тільки зростаті/або залішатісь сталь /. Наприклад: Розширення газу в порожнечу, дифузія газів. Всі реальні Процеси необоротні, того з формули Больцмана вітікає: будь-який необоротних процес - це Перехід системи від Менш імовірного стану до більш імовірного.
Висновки
1. Перший закон термодінамікі - це закон Збереження ЕНЕРГІЇ в теплових процесах:
В
1. Напрямок протікання будь-якого процеса візначає другий закон термодінамікі: теплота НЕ может сама собою переходіті від тіла з нижчих температурою до тіла з віщою температурою.
2. Теплова машина - це Пристрій, Який перетворює внутрішню Енергію палів в механічну Енергію. Максимальний ККД Такої машини візначається температурою нагрівальніка та холодильника
.
1. Функція стану системи, крім внутрішньої ЕНЕРГІЇ, є ентропія. Всі реальні Процеси напрямлені у Бік ЗРОСТАННЯ ентропії.
Ентропія - це Статистичнй Тлумачення іншого законом термодінамікі.
