Второе начало термодинамики. Энтропия презентация

Второе начало термодинамики. Энтропия

II закон термодинамики подразделяет все процессы, не противоречащие I закону, на самопроизвольные (протекают необратимо до установления равновесия) и несамопроизвольные и вводит энтропию как критерий самопроизвольности процесса. II закон термодинамики подразделяет все процессы, не противоречащие I закону, на самопроизвольные (протекают необратимо до установления равновесия) и несамопроизвольные и вводит энтропию как критерий самопроизвольности процесса.

Вечный двигатель 2-го рода не существует. Энергия Вселенной постоянна, а её энтропия возрастает. Теплота наиболее холодного из участвующих в процессе тел не может служить источником работы (постулат Томсона). Теплота сама собой не может переходить от холодного тела к горячему (постулат Клаузиуса). Энтропия изолированной системы не может уменьшаться (Больцман)

Существует экстенсивная функция состояния системы – энтропия S, которая возрастает в необратимых процессах и остается неизменной в обратимых. Знак равенства имеет место в обратимых, а неравенства – в необратимых процессах.

Статистический характер II закона термодинамики Не абсолютный закон природы, применим только к макроскопическим системам. Энтропия – мера беспорядка. Для ТДС с малым числом частиц понятие «беспорядок» не имеет смысла. Для ТДС с малым числом частиц теряют смысл Р и Т, исчезает различие между теплотой и работой.

Вероятностный характер II закона термодинамики. В необратимом самопроизвольном процессе система переходит от порядка к беспорядку, из менее вероятного состояния в более вероятное, что сопровождается ростом энтропии ТДС. Рост энтропии = рост беспорядка! Энтропия характеризует вероятность реализации данного состояния системы. S = KlnW - формула Больцмана

S = KlnW W – термодинамическая вероятность (число способов, которыми можно осуществить данное состояние системы) ; K = R/NA – постоянная Больцмана. W = W1• W2 • W3 • … • Wi - мультипликативная и безразмерная (W ≥ 1) S = Σ KlnWi = Σ Si - величина аддитивная, Дж/(моль • К)

Расчет изменения энтропии в различных процессах

Постулат Планка (третий закон термодинамики) Абсолютная энтропия

б) при наличии фазовых превращений вещества на интервале от 0 до Т, К

Следствия из постулата Планка

Постулат о касательной