Байланысты: Алматы энергетика және байланыс институты
6.3 Энтропия. Энтропияның статистикалық түсіндірмесі Кез келген қайтымды цикл үшін Клаузиус теоремасын (6.4) жазайық
. (6.5)
(6.5) интегралдың нөлге тең болуы шамасы қандай да бір S күй функциясының толық дифференциалын береді. Сондықтан
және . (6.6)
(6.6) формуласын термодинамикадағы энтропияның анықтамасы ретінде қарастыруға болады.
(6.6) анықтамадан туындайтын энтропияның кейбір қасиеттері:
Жүйенің энтропиясы - аддитивті шама ;
- жылу алмасусыз жүретін қайтымды процесте – адиабаталық процесте- энтропия тұрақты болады;
- процестің энтропиясы қандай да бір тұрақты шамаға дейінгі дәлдікпен анықталуы мүмкін.
Қайтымды процестегі энтропияның өзгерісі (6.1) және (6.5) қатынастары негізінде есептеледі
. (6.7)
Жылулық процестерді талдау үшін координат осьтері ретінде T және S күй функцияларыалынатын TS – диаграммасы қолданылады.
Энтропияның физикалық мағынасы статистикалық физикада нақтылана түседі. Л.Больцман S энтропияның микрокүйлер санының логарифмімен анықталатынын көрсетті
, (6.8)
мұндағы k –Больцман тұрақтысы;
– берілген макрокүйдің статистикалық салмағы.
(6.8) формуласы Больцман формуласы деп аталады. Ол энтропияның мағынасын көрнекі түрде түсіндіріп береді.
Барлық атомдар белгілі орындарға мықтап бекітілген деп қарастырайық. Онда тек қана бір микрокүй бар деп айтуға болады, яғни және . Жүйеге қандай да бір жылу мөлшерін берсек, ішкі құрылымның ретсіздігін және оны құрайтын бөлшектердің қозғалысының бейберекетсіздігін арттырады ( артады). Сондықтан, энтропияны ретсіздік өлшемі деп айтуға болады.
