Термодинамиканың екінші бастамасы Жоспары

Термодинамиканың екінші бастамасы

Жоспары:

• 
  Кіріспе
  
• 
  Цикльдік процестер, цикль жұмысы
  
• 
  Энтропия. Энтропия күй функциясы
  
• 
  Термодинамиканың екінші бастамасы. Клаузиус теңсіздігі
  
• 
  Термодинамнканың екінші бастамасының статистикалық сипаты. Энтропияның физикалық мағынасы
  
• 
  Қорытынды
  

Термодинамиканың екінші заңы — атом, молекулала секілді статистикалық нысандардың, үлкен санынан тұратын жүйелердің өз бетінше ықтималдығы аздау күйден ықтималдығы молырақ күйге ауысу процесін сипаттайтын табиғаттың түбегейлі заңы.

Кіріспе

• 
  Қайтымсыздык және ықтималдық. Молекулалардың жылулық қозғалысымен байланысты процестер негізінде қайтымсыз болады. Молекулалық жүйелердің құрамындагы әр молекула қозғалысы қайтымды, механика зандарына бағынатынына қарамастан осы бөлшектердің қисапсыз саны және хаосты козғалысы процестердің қайтымсыздығына әкеледі. Егер олардың саны аз болса, жүйеде қайтымсыз процестер болмас еді.
  

Цикльдік процесстер.Цикль жұмысы

• 
  Бірсыпыра өзгерістерге ұшырағаннан кейін алғашқы күйі қайталанатын, жүйенің күйінің өзгерістерінің жиынтығы цикл деп аталады.
  
• 
  Жылу көзінен алынған жылу мөлшеріне тең жүмыс циклдік процесте істеле ме? Бір қарағанда бұл сұраққа "ия” деп жауап беруге болатындай. Себебі, цикл нәтижесінде жүмыс істеген дене алғашкы күйіне қайтып оралады, оның ішкі энергиясы өзгермейді және жұмысы жұтылган жылуға тең болуы керек. Шындығында, көптеген тәжірибелер нәтижесі бұған теріс жауап бергізеді. Осыған жауапты 1854 жылы В.Томсон (Кельвин) мына түрде берді. "Басқа денеде немесе денелерде қандай да бір өзгерістер болмай, жалгыз-ақ нәтижесі кез келген денеден алынган жылуды толыгынан механикалық жұмысқа айналдыратын циклдік процесті жүзеге асыру мүмкін емес. Бұл жауапты Кельвин принципі дейді.
  

Энтропия. Энтропия күй функциясы

• 
  Энтропия (гр. еntropіa – бұрылыс, айналу) – тұйық термодинамикалық жүйедегі өздігінен жүретін процестің өту бағытын сипаттайтын күй функциясы. Энтропияның күй функциясы екендігі термодинамиканың екінші бастамасында тұжырымдалады. Энтропия ұғымын термодинамикаға 1865 ж. Р.Клаузиус енгізген. Кез келген А және В күйлеріндегі жүйе энтропиясы мәндерінің айырымы мына формула арқылы анықталады: , мұндағы Q – жүйеге күйі шексіз аз квазистатик. болып өзгергенде берілетін жылу мөлшері, Т – жүйенің абс. темп-расы; интрегал екі күйді өзара жалғастыратын кез келген қайтымды жолмен алынады.
  

Термодинамиканың екінші бастамасы. Клаузиус теңсіздігі

Термодинамнканың екінші бастамасының статистикалық сипаты. Энтропияның физикалық мағынасы

• 
  Термодинамиканың екінші бастамасы кайтымсыз процестерде энтропия осіп, жүйенің тепе-тендік күйіне сәйкес максимал мәніне жететінін тағайындайды. Энтропияның өсуі жылулық процестің өтуімен байланысты. Мұнда шашыраған энергия ешқашан қайтарылмайды, бұл энергияның шашырауының қайтымсыздығы макроскоптық деңгейдегі тәжірибенін нәтижесі. Дененің жылулық энергиясы оның құрамындағы молекулалардың ретсіз, хаосты қозғалысының энергиясымен анықталады. Олай болса, термодинамиканың екінші заңына бағынатын макроскоптық деңгейдегі энергияның өзгерісінің қайтымсыздығы, микроскоптық деңгейде толыгымен молекулалардың қайтымды әрекеттесуімен сипатталады. Сонымен, жылулық энергияның механикалыққа айналуы хаосты жылулық қозгалысты ретті қозғалысқа аиналдырады. Керісінше, механикалық энергияны жылулыкка айналдыру деген реттік энергияны ретсіздік энергияға айналдыру деп айтуға болады. Осы мәселенің шешімін тапқан атакты физик Людвиг Больцман. Ол энтропияның физикалык магынасын ашып және энтропия мен ықтималдыктың байланысын аныктады. Больцманның тагайындауы бойынша, энтропияның қарапайым статистикалық түсініктемесі болады.
  

Қорытынды