§9 Қайтымды және қайтымсыз процестердегі энтропия.
Адиабатты процесс-жылу беру арқылы энергия өзгерісі болмайтын процесс процесс теңбе-тең болсын. Энтропия жүйенің теңбе-тең күйде максималды мәнге ие болады. Барлық теңбе-теңсіз процесстердің бағыты бір –энтропияны өсіретін бағытта болады. Энтропия жүйе теңсіздігінің шамасын көрсетеді.
Энтропия ұғымы үш салада: термодинамикада, статистикалық физикада және кибернетикада қолданылады. Термодинамикада энтропияның анықтамасы:
(9.1)
Жүйе бір теңбе-тең күйден екінші теңбе-тең күйге көшсе:
Ал кері қайтып келсе
(9.2)
Бірінші процесс , екінші -болсын. Теңбе-тең күйлерден өтетін процесті кері бағытта өткізгенде, бұрыңғы өткен күйлерден қайта өткізу мүмкін болса, бұндай процесс қайтымды деп аталады. Осы шарт орындалса, яғни -қайтымды процесс болса, онда қайтымды цикл болады:
(9.3)
Бұдан: (9.4)
және процестері қайтымды болып, басқа жағынан бұлар әртүрлі болғандықтан, (9.4) теңдіктен көретініміз: бір күйден екіншісіне өткенде, өту жолы қандай болса да, интегралы бірдей мәнге ие болады. Демек, бұл шама жүйе күйіне ғана тәуелді. Қандай да шамалардың өзгерістері тек жүйе күйлеріне тәуелді болып, ал екі күйдің арасындағы жолдан тәуелсіз болса, бұндай шамаларды күй функциялары деп атайды, олардың өзгерістерін dU, dS деп белгілейік. Ал шамалардың өзгерістері бір күйден екіншісіне қандай процесс нәтижесінде өткендігіне тәуелді болса, бұндай шамаларды процесс функциялары деп атайды. Мысалы: жылу, жұмыс және т.б., олардың өзгерістерін dQ, dА емес, δQ, δА деп белгілейік. Сонымен энтропия күй функциясы болып отыр. Термодинамикада энтропия жай формальді функция, бірақ теориялық қорытуларда және практикалық есептеулерде кең қолданылатындықтан өте үлкен орын алады.
Энтропияның физикалық мағынасын статистикалық физика ашады. Энтропияны өзгертетін бір фактор - жылу алмасу: >O болғанда ds >O, яғни жылу жұтқанда энтропия артады, ал <О болғанда ds Достарыңызбен бөлісу: |