Головна

Другий закон термодинаміки

  1. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 1 сторінка
  2. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 2 сторінка
  3. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 3 сторінка
  4. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 4 сторінка
  5. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 5 сторінка
  6. I бігання злочин, пов'язаним Із незаконного обігом 6 сторінка
  7. I.4.2) Закони.

Як показує досвід, для повного опису термодинамічної процесу недостатньо першого закону термодинаміки. Постулювавши закон переходу одного виду енергії в інший, він не дає уявлення про можливості здійснення процесу в даних умовах. Критерії напрямки процесу і досягнення стану рівноваги виводяться з другого закону термодинаміки.

Другий закон термодинаміки, як і перший, є постулатом. Але, на відміну від першого, другий закон термодинаміки не є всеосяжним і необмеженим. Він застосуємо лише до макросистемах, які мають обмежені розміри, але складається з нескінченно великого числа частинок або микросостояний, тому що напрямок самовільного процесу визначається другим законом термодинаміки як перехід системи від менш вірогідного до більш вірогідного стану. А відхилення поведінки системи від другого закону термодинаміки тим більше можливі, чим менше часток міститься в даній системі.

Таким чином, другий закон термодинаміки носить статистичний, тобто імовірнісний характер. В якості запобіжного термодинамічної ймовірності стану системи в другому законі термодинаміки використовується ентропія S.

Відповідно до рівняння Л. Больцмана, величина ентропії пов'язана з термодинамічної ймовірністю стану системи w:

S = k lnw + C, (2.2)

де k = R / Nа = 1,38 ? 10-23 Дж / град - постійна Больцмана;

w - термодинамічна ймовірність стану системи;

З - константа інтегрування, величина невідома. З цієї причини неможливо обчислити і абсолютні значення ентропії. Чим більше невпорядкованість, хаотичність розташування частинок в системі, тим більше термодинамічна ймовірність стану системи або процесу досягнення даного стану і тим більше ентропія.

Всі відомі формулювання другого закону термодинаміки призводять до висновку про існування у термодинамічних систем нової функції стану, яка змінюється при передачі системі теплоти і має різні значення для різних процесів, характеризуючи, таким чином, їх неоднозначність, різну ймовірність. Цією функцією стану і є ентропія. У деяких підручниках твердження про існування ентропії і зв'язку її з теплотою ілюструється принципом Каратеодорі, званим принципом адіабатичній недосяжності деяких станів.

Об'єднане вираз другого закону термодинаміки для оборотних (знак "=") і необоротних (знак "<") процесів має вигляд:

 (2.3)

або в інтегральної формі:

 (2.4)

Величина Q / T (або dQ / T) називається наведеної теплотою. Обгрунтування цього рівняння досить докладно розглядається в курсі фізики і дається на прикладі аналізу процесів, що відбуваються в теплових машинах, що працюють за циклом Карно.

Ця формула (2.3) є найбільш загальним кількісним виразом другого закону термодинаміки. Вона стосується не тільки до будь-яких круговим циклам, а й до незамкнутим процесам.

Згадавши, таким чином, відомі нам відомості про другому початку термодинаміки, розглянемо далі додаток його до аналізу різних фізико-хімічних процесів.

У фізичної хімії критеріями напрямки процесу і стану рівноваги в системі служать термодинамічні потенціали. Їх обгрунтування виводиться з другого закону термодинаміки. Звернемося спочатку до ізольованим системам.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

ГЛАВА 1. Перший закон термодинаміки. Термохимия | Застосування першого закону термодинаміки до різних процесів. закон Гесса | Термохимия | теплоємність | Вплив температури на теплові ефекти різних процесів. закон Кірхгофа | Вплив тиску на ентропію. Гіпотеза Капустинського про стан речовини в глибинних зонах Землі | термодинамічні потенціали | Вільна енергія Гіббса і закономірності появи самородних елементів | Характеристичні функції. Рівняння Гіббса-Гельмгольца | Хімічний потенціал. активність |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати