Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады
Қайтымды және қайтымсыз процестердегі энтропияның өзгеруі
жүктеу/скачать 1,72 Mb.
|
Классикалы (феноменологиялы ) термодинамикада энергияны р т р
1-апта. Ерікқызы М, 1-апта. Ерікқызы М, Тілдер күні тәрбие сағаты, химия вариант№1, химия вариант№1
7.8 Қайтымды және қайтымсыз процестердегі энтропияның өзгеруіҚайтымды шеңберлі процесте тұйықталған контур бойынша dQ / T алынған интеграл нөлге тең. Сондықтан dQ / T шамасы тек қана дененің берілген күйіне тәуелді болатын кейбір функцияның толық дифференциалын көрсетеді. Бұл функция S белгіленеді және энтропия деп аталады. Онда: dS = dQ/T (208) Осы теңдеуді (208) қандай да бір 1-2 жол бойынша интегралдаса келесі теңдеу алынады: 2
1 Қайтымды адиабаттық процесс кезінде, dQ 0 болғанда, dS 0 (209)
және
S2 S1 const, яғни адиабатты қайтымды процесте энтропия өзгермейді. Қайтымсыз процестер кезіндегі энтропияның өзгерісін қарастырайық. Ол үшін 1 және 2 күйі арасында қайтымды процесті 2-4-1 және шартты үзінді қисықтармен қайтымсыз процесті 1-3-2 жүргіземіз (15 сурет). Осы процестер
Теңдеулерді (209 және 210) біріктіріп, табуға болады: 2
1 (211)
Энтропия күйдің функциясы, сондықтан энтропияның өзгерісі қайтымды да, қайтымсыз да процестер үшін бірдей болады. Теңдеу (211) қайтымды 2 процесс үшін dQ / T 1 шама S2 S1 энтропияның өзгеруіне тең, ал қайтымсыз процесс үшін ол S2 S1 төмен екенін көрсетеді. Теңдеу (207) термодинамиканың екінші заңын көрсететіндіктен, (211) теңдеу де сол заңды сипаттайды, бірақ жалпы жағдайлар үшін. Теңдеу (207) тек қана циклдерге қолданбалы, ал (211) теңдеу бастапқы және соңғы күйлері 1 мен 2 өзара айырмашылықты болатын кез келген процестерге қолданбалы. Элементарлы қайтымсыз процесс үшін ds > dQ/T (212) Теңдеулерді (208 және 212) біріктіріп, қандай процесс үшін энтропияның өзгерісі келесі қатынасты қанағаттандыра алатынын жазуға болады ds ≥ dQ/T (213) мұндағы dQ – жылу көзінен денемен алынған жылу мөлшері; Т – жылу көзінің абсолюттік температурасы; теңдік белгісі қайтымды процестерге қатысты; «үлкен» белгісі – қайтымсыз процестерге. Жоғарыда келтірілген теңдеулер, атап айтқанда (211), энтропияның өзгеруін ғана анықтауға мүмкіндік береді. Қандай да бір берілген күй үшін энтропияның мәнінде барлық уақытта кейбір тұрақты шама S0 (интегралдау константасы) болуы қажет, ол абсолюттік нөл температурасы кезіндегі дене энтропиясының, интегралдау еркін қайтымды процесс бойлығында жүргендегі мәнін көрсетеді: S dQ / T S0 . Интегралдау тұрақтысының сандық мәні S0 термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының көмегімен анықтала алмайды. Төменде осы шаманың Нернсттің жылулық теоремасы көмегімен анықталатыны көрсетіледі. Термодинамиканың көптеген тәжірибелік есептеулері үшін ең маңызды энтропияның абсолюттік мәні емес, оның өзгерісі. Осыған байланысты интегралдаудың тұрақты сандық мәні S0 мәнді болмайды. Жалпы, S0 мәні тәжірибелік шарттардан шыға отырып, еркін таңдалады. жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|