+
S2
— 5, = < 0 немесе
(12.17)
Сонымен, қайтымсыз үдерісте келтірілген жылу мөлшерінің косындысы
энтропияның өзгерісінен кем. (12.15) және (12.17) оң жақтарын косамыз:
мұндағы «=» белгісі қайтымды, ал «>» белгісі кайтымсыз үдеріске сәйкес ке-
леді.
(12.18)
катынасы (12.11) негізінде алынған. Сондықтан ол да термодинами-
каның екінші бастамасын өрнектейді. Энтропияның
физикалык мағынасын
ашып көрсетейік. (12.15) энтропияның айырымын береді, ал энтропияның өзі
тәуелсіз тұрактыға дейінгі дәлдікпен анықталады:
Егер жүйе бір күйден екінші күйге көшкен болса, онда үдерістің түріне
тәуелсіз, мейлі қайтымды, мейлі кайтымсыз болсын,
энтропияның өзгерісі
осы екі күйдің арасында болатын кез келген қайтымды үдеріс үшін (12.15) фор-
муласымен есептелінеді. Бұл энтропия жүйенің күй
функциясы болатынын
көрсетеді.
Қайтымды изотермиялык үдерісте екі күйдің энтропия айырымы оңай
есептелінеді:
мұндағы
Q —
жүйенің 1 күйден 2 күйге тұракты температурамен өткенде ал-
ған толык жылу мөлшері.
Бұл соңғы формуланы балку, булану т.б. сиякты
үдерістердегі энтропияныңөзгерісін есептеу үшін колданады. Бұл жағдайларда
Q
—
фазалық түрленудің жылуы.
Егер үдеріс окшауланған жүйеде өтетін болса (d
Q
= 0), онда [(12.18) кара-
ңыз] кайтымды үдерісте
энтропия өзгермейді; 5
2
— 5, = 0;
S — const,
ал кайтым-
сызүдерісте өседі. Мұны окшауланған жүйе кұрған екі температура арасындағы
Т{
және
Т2
жылу алмасу аркылы түсіндіруге болады ( 7
’1
>
Т2).
Егер аз ғана жылу мөлшері d
Q
бір денеден екінші денете өтсе, онда
бірінші дененің энтропиясы dS, = d
Q /Tx
шамасына кемиді, ал
екінші дененін
dS, = d
Q/T2
артады. Жылу мөлшері аз шама болғандыктан бірінші және
екінші дененің температурасы өзгермейді деп есептеуге болады. Жүйенін
энтропиясының толык өзгерісі оң:
(12.18)
(12.19)
d
Q
d
Q
d5 = — dS
+ d S
= — ------ >
0
,
1
2
r ji
r p
’
7
2
/ 1
демек, окшауланған жүйенің энтропиясы өседі. Егер бұл жүйеде жылу темпе-
ратурасы аз денеден температурасы көп денеге өз бетінше берілген болса, онда
жүйенің энтропиясы азайған болар еді:
d
Q
d
Q
d£ = dS — dS = -----------<
0
,
1
2
Г,
T2
ал бүл (12.18) тендеуіне карама-карсы. Демек, окшауланған жүйеде жүйенің
энтропиясын азайтатын үдерістерболмайды деген сөз (термодинамиканың
екінші бастамасы).
Окшауланған жүйеде энтропияның өсуі шексіз емес. Жоғарыда карасты-
рылған мәселеде денелердің температуралары уакыт келе теңеседі,олардың
арасындағы
жылу алмасу токтап, тепе-тендік күйге көшеді (§
1 2 . 1
караңыз).
Бұл күйде жүйенің параметрлері өзгеріссіз қалып, энтропия максимум мәнге
жетеді. Молекулалы-кинетикалықтеорияға сәйкес, энтропияны жүйенің бөл-
шектерінін бей-берекетсіздік мөлшері деп қарастыру ыңғайлы болар еді, мы-
салы газ көлемі азайған кезде оның молекулалары
бір-біріне катысты кандай
да бір ретпен орналасуға тырысады, бұл жүйенің тәртіпті орналасуын арттыра-
ды, бүл кезде энтропия кемиді. Ал газ конденсацияланғанда немесе кристалл
қатайғанда калыпты температура кезінде жылу бөлініп,
энтропия кемиді, ал
бөлшектер бей-берекетсіз орналасса, онда энтропия артады.
Жүйенің бей-берекетсіздігі сандык түрде
W
термодинамиканын ыкти-
малдылығымен сипатталады. Оның мағынасын түсіну үшін газды төрт бөл-
шектен тұратын жүйе ретінде қарастырайык:
Достарыңызбен бөлісу: