Дәріс Термодинамиканың екінші заңы. Энтропия Дәріс жоспары
жүктеу/скачать 318,11 Kb.
|
Лекция №4 Физ хим (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Термодинамиканың екінші заңы
|
Дәріс 4. Термодинамиканың екінші заңы. Энтропия Дәріс жоспары Термодинамиканың екінші бастамасы, анықтамалары. Қайтымды және қайтымсыз процестер Энтропияны есептеу жолдары. Термодинамиканың екінші заңы Белгілі процестер оң, теріс және тепе-теңдік деп үшке бөлінеді. Өздігімен жүретін процестер оң процестер деп аталады. Мысалы, жылудың жылы денеден салқын денеге ауысуы, заттың қою ерітіндіден сұйық ерітіндіге диффузиялануы және осы сияқты термодинамикалық тепе-теңдік күйіне жақындайтын процестерді атауға болады. Табиғаттағы өздігінен өтетін процестер тек бір бағытта жүреді. Олардың бірі – қайтымсыз процестер. Олардың жүруі үшін жұмыс немесе энергия жұмсалмайды. Тіпті осындай процестердің көмегімен жұмыс жұмсауға немесе энергия алуға болады. Оң процестерге қарама-қарсы процестер теріс процестер деп аталады. Олардың жүруіне энергия жұмсалуы керек. Теріс процестердің нәтижесінде жүйе өзінің тепе-теңдік күйінен алшақтайды. Осы көзқарас бойынша тепе-теңдік процестер оң және теріс процестердің аралығында өтеді, өйткені олар жүйенің тепе-теңдік күй жағдайларының үздіксіз қатары арқылы жүреді. Термодинамиканың бірінші заңы берілген процестің оң немесе теріс екенін айта алмайды, оның үстіне процестің немесе реакцияның өздігінен жүретінін немесе жүрмейтінін де көрсете алмайды. Термодинамиканың бірінші заңы жүйеде термодинамикалық тепе-теңдік орныққанда жүйе қандай параметрлермен сипатталатынын да көрсете алмайды. Бұл мәселелерге термодинамиканың екінші заңы жауап береді. Термодинамиканың екінші заңынан бұларға қоса физикалық химия, физика, және техникада маңызы зор кейбір мәліметтерді алуға мүмкіндік туады. Термодинамиканың бірінші заңы сияқты екінші заңының да бірнеше анықтамалары бар, олар- өзара бір-біріне эквивалентті. Солардың кейбіреулеріне тоқтала өтейік. Клаузиус постулаты: жылу өздігінен салқын денеден ыстық денеге өте алмайды, яғни соның нәтижесінде температурасы төмен денеден температурасы жоғары денеге жылудың алмасу процесі жүзеге аспайды. Томсон постулаты: процеске қатынасатын денелердің ең салқыны жұмыс көзі болмайды. Термодинамиканың бірінші заңы энергия бір формадан екінші формаға ауысқанда жүйенің толық энергиясы өзгермейді деп пайымдайды, бірақ бұл процестің мүмкіндігіне қатысты ешқандай шектеулерді көрсете алмайды. Сондықтан термодинамиканың бірінші бастамасы процестің энергетикалық тиімділігін есептейді, бірақ процесс өздігінен жүретіндігі, процестің өтуінің бағыты мен тереңдігі туралы сұрақтарға жауап бере алмайды. Термодинамиканың екінші заңының анықтамасы: Жылу аз қыздырылған денеден көп қыздырылған денеге өздігінен өте алмайды (Клаузиус постулаты). Нәтижесі тек жылудың жұмысқа айналуы ғана болатын процесс мүмкін емес. Жылулық шығу көздерін суыту есебінен барлық әрекеттер жұмысты өндіруге әкелетін машинаны жасау мүмкін емес (екінші реттік мәңгі қозғалтқыш). Термодинамиканың екінші заңы химиялық процестердің мүмкіндігі мен жүру бағытын сипаттайды. Термодинамиканың екінші заңы процестердің қайтымды және қайтымсыз болуымен байланысты. Қайтымды процесс деп тура және кері бағытта, ал қайтымсыз деп тек бір ғана бағытта жүретін процестерді айтамыз. Екінші заңның негізгі күй функциясы – энтропия(S). Энтропия – жүйенің біртекті күй функциясы. Энтропия өзгерісі процестің өту жолына тәуелсіз, тек алғашқы және соңғы күйіне байланысты. Қайтымды және қайтымсыз процестер үшін термодинамиканың 2-ші заңы былай жазылады: немесе TdSQ (4.1) Мұндағы теңдік белгісі қайтымды, ал теңсіздік белгісі қайтымсыз процестерді көрсетеді. Оқшауланған жүйеде Q=0, сонда dS0, ΔS0 (4.2) жүктеу/скачать 318,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|