Энтропия. Физический смысл энтропии. Изменение энтропии при изопроцессах.

Функция состояния дифференциалом которой явл. выражение наз. энтропией.

b

a

P

V

Из формулы КПД машины Карно следует, что для получения наибольшей работы температура нагреват. должна быть как можно выше.Переданные нагревателя раб.телу кол-во теплоты мы условимся считать положит. следов, изменение энтропии будет тоже положительным – энтропия раб-го тела возрастает. Если передача тепла происходит при более низкой температуре нагрев., то КПД будет ниже, а возрастание энтропии больше, т.к. выражение для энтропии температура входит в знаменатель. Сл-но, большему возраст. энтропии соотв. уменьшение КПД, уменьшение ценности нагреват, как источника работы. Поэтому энтропию можно рассматривать как меру обесцененности энергии тела.

1) - адиабатны процесс и изотермич.

2) - изохорный.

- изобарный.

Термодином. вероятн. сост. системы – число способов, которыми реализуется данное состояние макросистемы или число микросостояний, осуществляющих данное макросост. , К – постоянная Больцмана.

Энтропия явл. мерой неупорядоченной системы, т.е. чем больше число микросост. реализующих данное макросостояние, тем больше энтропия. Состоянии равновесия – наиболее вероятн. сост. системы – число микросост. максим., при этом максим. и энтропия, тогда 2-ое начало ТМД:при не обратимом процессе, происход. в замкнут. сист. вероятн. сост. системы возрастает, при обратимых же процессах остается неизменной. Т.к. реальные процессы не обратимы, то можно утв., что все процессы в замкнутой сист. ведут к увеличению ее энтропии. В этом заключается принцип возраст энтропии. Отсюда ВНТ возможны лишь такие процессы, происход. в макроскопит. сист., которые ведут к увеличению ее энтропии.

Свойства энтропии. Термодинамическая диаграмма T-S и ее применение.

Свойства энтропии

1. Энтропия – ф-ия состояния системы.

2. Для вычисления энтропии системы в данном состоянии относит. какого-нибудь сост. который принят за 0, необход. найти зн-ие интеграла при каком-то обратимом процессе, который приводит сист. из данного сост. в 0.

3. Энтропия замкнутой системы остается постоянной если система проходит обратимые изменения состояния.

4. Энтропия замкнутой системы, которая необратимо изменяет свое сост., возрастает.

5. Максимальное зн-ие энтропии соотв. равновесию системы.

 

В

ds

А

 

Рассмотрим круговой цикл

d

c

b

a

Изобразим изопроцесс в координатах

S

T

- адиабатное расширение

- адиабатное сжатие

1’

0-00-2 – энтропия возрастает, 0-2 -- изотермия расширяется 0-2’ – изотермическое сжатие

Изотермический процесс

2’

 

Изохорный процесс

0-30-3 – изохорное нагревание 0-30-3’ – изохорное охлаждение

3’

Изобарный процесс 0-4 – при p=constпроисходит увеличение объема и повышение температуры 0-4’ – понижение температуры и понижение объема

4’