ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Методичні рекомендації щодо самостійного розв'язання задач
З теми
«ЕНТРОПІЯ ТЕРМОДИНАМІЧНОЇ СИСТЕМИ
ТА ЇЇ РОЗРАХУНОК.
ДРУГИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ.»
З навчальної дисципліни «Фізика»
ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Відношення, що часто зустрічається в термодинамічних рівняннях , являє собою зміну якоїсь функції стану. Ця функція була названа ентропією.
Сама функція позначається буквою S, і, виходячи з вище сказаного, її зміна ΔS дорівнює:
. (1)
Згідно (1), елементарна зміна ентропії дорівнює елементарній кількості теплоти, одержуваній термодинамічною системою, віднесеному до температури, при якій протікає цей процес.
При переході термодинамічної системи з деякого стану 1 у стан 2 сума елементарних змін ентропії дорівнює різниці значень ентропії в кінцевому й початковому станах:
. (2)
В узагальненому випадку суми в (2) повинні бути замінені інтегралами:
. (3)
Таким чином, для зміни ентропії маємо:
, (4)
де ΔS - зміна ентропії термодинамічної системи при переході з одного стану в інше.
Помітимо, що ентропія - величина аддитивная. Це означає, що ентропія системи дорівнює сумі энтропий окремих її частин.
З поняттям ентропії є пов'язаною одне із формулювань другого закону термодинаміки, яке говорить: ентропія ізольованої системи може тільки зростати (якщо в системі протікає необоротний процес), або залишатися постійною (якщо в системі протікає оборотний процес).
Математично це твердження записується в такий спосіб:
(5)
або відповідно:
. (6)
Таким чином, зменшуватись ентропія ізольованої системи не може.
Нагадаємо, що ізольованою вважається система, яка не обмінюється теплотою із зовнішнім середовищем, тобто всі ΔQ будуть дорівнювати нулю (ΔQ=0). Процес, що протікає без теплообміну із зовнішнім середовищем, називається адіабатним. Отже, оборотний адіабатний процес протікає при постійній ентропії. Тому оборотна адіабата може бути названа ізентропою.
Фізичний зміст поняття ентропії є досить складним і тому викликає певні труднощі в розумінні. Для подолання цього найкраще розглянути приклади розв'язування задач на цю тему.
Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 200 | Нарушение авторских прав
|