Дәріс Термодинамиканың екінші заңы. Энтропия Дәріс жоспары
Энтропияның өзгеруін есептеу
жүктеу/скачать 318,11 Kb.
|
Лекция №4 Физ хим (1)
| 3. Энтропияның өзгеруін есептеу
Энтропияның өзгеруіне қажетті екі түрлі есеп болуы мүмкін. 1.Өздігінен жүретін процесс бола ма деген сұраққа жауап беретін есептер. Оқшаулық жүйеде энтропияның өзгеруін жүйенің бастапқы және соңғы жағдайдағы энтропияларының айырмасы ретінде табады: ∆S= Sсоңғы- Sбаст Егер ∆S > 0 болса, онда процесс өздігінен жүретін болғаны; егер ∆S ≤ 0 болса, онда процесс жүрмейді. Оқшауланбаған жүйеде энтропияның жалпы өзгеруі (∆SЖ) жүйе энтропиясының өзгеруінен (∆SЖ) және жылу көзінен (∆SЖ.Қ.) тұрады: ∆SЖ=∆Sжүйе+∆SЖ.Қ 2. Тек энтропияның өзгеруін ғана есептейтін есептер. Мұндай жағдайда есептелген энтропияның шамасы оң, теріс және нөлге тең болуы мүмкін. Жүйенің өздігінен жүру мүмкіндігін тек оқшауланған жүйелер жағдайында ғана шешуге болатынын айта кеткен жөн. Қайтымды процестер жылуларының мәліметтері бойынша энтропияның өзгеруін есептеу мынадай өрнек арқылы жүргізіледі: ∆S = ∫Qқ-ды/Т Негізгі теңдеулер мен формулалар: S- энтропия. Теңсіздік белгісі кері емес процентерге, ал теңдік белгісі кері прцестерге тиісті. SQ 0 ; және S 0 немесе S 0 изоляцияланған жүйелерге күрделі процестердегі энтропия мәні жеке стадиядағы процестердің айырмашылығына тең. 1. Фазалық өтулердегі (ф.ө.) n моль саны үшін: 2. Температура мен көлемнің, көлем мен қысымның немесе температура мен қысымның өзгеруі кезінде 3. T const идеал газдарының араласуы кезіндегі n1 , n2 және V1 ,V2 - моль саны мен бірінші және екінші газ көлемі; V - газдардың соңғы көлемі V V1 V2) . Больцман теңдеуі: S k lnW , мұнда k - Больцман тұрақтысы, W - жүйе қүйінің ықтималдығы. Термодинамикалық потенциалдар- сәйкес процестердің критериялық бағыты. Изохорлық- изотермиялық ( Гельмгольц энергиясы) Изобарлы- изотермиялық ( Гиббс энергиясы) потенциал мұнда Amax және A'max - изохорлы-изотермиялық немесе изобарлы-изотермиялық процестердегі максималды жұмыс. Гиббс- Гельмгольц теңдеуді. мұнда J - стандартты жағдайда анықталатын тұрақты интегралдау. 2 мысал. Судың буға 273-тен 423К дейін қыздырғандағы энтропияның өзгеруін анықта. Шешуі: Берілген процесс үш стадиядан тұрады: 1)Судың 273К -нен 423К -ге дейін қыздырылуы. 2) 373К -де булануы. 3)Су буының 373К -нен 423К -ге дейін қыздырылуы. Қосымша сұрақ: Неге булану сатысының энтропия өзгеруінің мәні үлкен? Жауап: Энтропия- ретсіздік өлшем, булану кезінде ол ең үлкен мәнге ие болады Үйге тапсырма 1есеп. 16кг О2 газы 0 Т1 273 -тан 0 Т2 373 дейін қыздырғандағы энтропияның өзгеруін табыңдар: а) тұрақты көлемде; б) тұрақты қысымда. Оттегі газын идеал газ деп санаңыздар. 2 есеп. 290К және Р Па 5 1,01310 жағдайда 0,0001м3 оттегі 0,0004м3 азотпен араласады. Энтропияның өзгеруін есептеңіз. жүктеу/скачать 318,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|