Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9

Термодинамикалык, ықтималдылылық деп берілген макрокуйді жузеге асыра-
тын микрокуйлер немесе бөлшектер орналасу тэсілінің санын артамыз.
Біз карастырған мысалда 
Wnp = 4
бірінші және 
W
= 
6
екінші жағдайда 
болады. Сөз жок ұяшыктарға біртекті таралу үлкен термодинамикалык ыкти- 
малдылыкка сәйкес келеді. Сонымен катар бөлшектердін бірдей таралып ор- 
наласуына жоғары энтропиялы күйі жауап береді.
Ыктималдылыктеориясы бойынша өз-өзіне берілген жүйе макрокүйге көп 
тәсілді жағдайда, микрокүйдін көп жағдайында, яғни үлкен шамалы термоди­
намикалык ыктималдылыкпен өтеді.
Егер газға ұлғаю мүмкіндігінберсе, онын молекулалары көлемді біртекті 
толтыруға тырысады, бүл кезде энтропия кемиді. Кері үдерістер, яғни моле- 
кулалардың, мысалы, бөлменін тек екінші жартысын толтыру күйі бакылан- 
байды, бұл күйге термодинамикалык ыктималдылыктың аз шамасы және аз 
энтропия сәйкес келер еді. Осы мысалдан энтропияның термодинамикалык 
ыктималдылылыкпен байланысын аныктауға болады. Л. Больцман энтропия- 
нын термодинамикалык ыктималдылыктың логарифмне тен екендігін тапты:
5 = fcln 
Wjcf>,
(
1 2
.
2 0
)
мұндағы 
к
— Больцман тұрактысы.
Термодинамиканың екінші бастамасы бірінші бастамадан немесе Ньютон-
ның екінші заңынан айырмашылыгы, ол статистикалық заң болып табылады.
Екінші бастаманың тұжырымдамасының кейбір үдерістердіц ыктималды- 
лығының өте аз екендігін, яғни олардын ешкашан жүзеге асырылмайтынын 
көрсетеді. Ғарыштык көлемде және ғаламда екінші бастаманын орындал- 
майтындығын айта кету керек, ол аз санды молекулалар жүйесі үшінде солай 
болар еді.
Сөз соңында айтарымыз, егер термодинамиканың бірінші заңы үдерістін 
энергетикалык тепе-тендігін аныктаса термодинамиканың екінші заңы оның 
мүмкін болатын жүру бағытын көрсетеді.
Екінші термодинамикалык зан бірінші термодинамикалык занды толык- 
тырған сиякты, энтропия энергия түсінігін толтырады.
12.3. ӘЛЕМНІҢ «Ж Ы ЛУЛЫ Қ ӨЛІМ» ТЕОРИЯСЫНЫҢ СЫНЫ
Бүл параграф маркстік-лениндік философиянын дәуірінде жазылған еді. 
Осы заманғы физика тұрғысымен ол теория түкке тұрғысыз, бірак та орынсыз 
нәрсеге соктыратынын көрсету үшін калдырдык.
Клаузиус және оған коса кейбір ғалымдар окшауланған жүйедегі энтропия- 
ның өсуін бүкіл ғаламға колданып әлемдегі энтропия максимумге ұмтылады 
деп көрсетгі. Максимумға жеткен кезде барлык энергия молекулалы-кинети- 
калык энергияға көшеді де, температура, шоғырлану бірдей болып биология- 
лык үдерістер токтайды да, әлемнің «жылулық өлімі» болады.
Әлемнін «жылулык өлім» теориясы пайда болысымен жаратылыстану ға- 
лымдары философтар тарапынан сынға ұшырап, оның түкке тұрғысыз екендігі

айтылды. Біріншіден, жүйенін окшаулануын Ғалам үшін жалпылауға болмай- 
ды, себебі Ғалам окшауланған болса, онда ол шекті болуы керек, ал шынынла 
ол шексіз. Больцман Клаузиус тұжырымдарын теріске шығарды, себебі ғалам 
өте каркынды бөлшектерден тұрғандыктан оның кейбір тұстарында флук- 
туациялар (біртексідік) кейде болады. Шындығында соңғы астрофизикалык 
бақылаулар шаң-тозандардан шынымен жұлдыздардың пайда болу құбылыс- 
тарын бакылап отыр, яғни, энергияның концентрациясы болып жатады деген 
сөз. Бұл термодинамиканың екінші заңынын ғалам шеңберінде орындалмай- 
тынын көрсетеді.
Осы заманғы теория бойыншы заттардын бірдей температурада бірдей та- 
ралу ыктималдылығы аз және энтропия масимумына сәйкес келмейді, өйткені 
аз тартылыс күші бар. Ғалам стационарлы емес, ол шексіз кеңеюде, ал тарты- 
лыс күштері әсерінен жүлдыздар, галактикалар пайда болтан. Тартылыс күші 
әсерінен бүл табиғи үдеріске энтропияның өсуі сәйкес келеді.
«Жылулык өлім» теориясына катысты мынадай сұрак туындайды: егер әлем 
«жылулык өлімге» ұшырайтын болса, онда ол неге бұрынырак болмады. Осы- 
дан әлемнің мәңгі өмір сүрмегені көрініп тұр, ол бірде пайда болады, бірде жо- 
ғалады. Осы себепті бір жаратушы бар деген ой пайда болады, сондыктан да 
қазіргі заманның өзінде дін уағыздаушылары әлемнің «жылулык өлім» теория- 
сын колданып отыр.
12.4. ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛДАР
Термодинамика есебін аналитикалык әдіспен шешу үшін ерекше функ- 
циялар — термодинамикалык потенциалдар ұғымы колданылады. Термо- 
динамикалык потенциалдардың өрнегін біле отырып, жүйенің тәуелсіз 
параметр аркылы басқа параметрлерді және термодинамикалык үдерістін 
баска да сипаттарын анықтауға болады. Кейбір термодинамикалык пара- 
метрлерді карастырайык (12.7). Термодинамиканың бірінші занының фор- 
муласының (
1 2
.
2
) жүмыстың өрнегін кайтымды үдерістегі жылу мөлшерін 
(d 
Q=
7d5) коялык:
dU= T d S - p d V .
(12.21)
Бүл өрнек термодинамикалык бірінші және екінші зандарын біріктіреді,ол 
ішкі энергиянын толык дифференциалын береді. Ал біздің жағдайымыздағы 
ішкі энергиянын толык дифференциалын жазайык:
(
1 2
.
2 1
) осы формуламен салыстырып, төменгі шаманы аламыз:

Сонымен, ішкі энергиядан энтропия бойынша алынған дербес туынды 
температураға тең, ал одан колем бойынша теріс таңбамен алынған туынды 
кысымға тен. Ал ішкі энергиянын өзі термодинамикалык потенциал болады.
Тағы да бір термодинамикалык потенциал ретінде 
Гельмгольц энергиясы
(еркін энергия)
карастырылады:
F = U - T S .
(12.23)
(12.23) тендеуінін толык дифференциалын табайық:
d F = d U - T d S - S d T .
(12.24)
d t/үшін (12.21) өрнекті ескеріп, (12.24) түрлендірсе:
dF = T d S — p d V — T d S - S d T = - S d T - p d V .
(12.25)
Алдынғы жағдай сиякты, d
Ғ
шамасы 
Т
және 
V
айнымалылардың толык 
дифференциалы екендігін ескеріп мынаны аламыз:
- S =
(jr)yР= - ( £ ) т -

жүктеу/скачать 28,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: