Энтропия және оның қасиеттері

Процестің шексіз кішкентай бөлігіндегі денеге берілетін келтірілген жылу мөлшері  -ға тең.

Кез келген қайтымды дөңгелек процесс кезінде денеге берілетін келтірілген жылу мөлшері нолге тең

Интегралдың нолге тең болуы кейбір функцияның толық дифференциал екенін қөрсетеді. Яғни сол функция тек жүйенің күйімен ғана анықталадыда жүйе сол күйге келген жолға тәуелсіз болады.

мұндағы  күй функциясы энтропия деп аталады.

Қайтымды процестер үшін энтропияның өзгерісі:

Қайтымсыз процестер үшін жүйенің энтропиясы өсіп отырады:

Бұл өрнектер тек тұйық жүйелер үшін орындалады. жүйе сыртқы ортамен жылу алмасатын болса, онда оның энтропиясы кез келген жолмен өзгереді.

Егер жүйе 1-ші күйден 2-ші күйге қайтымды процесс жасай ауысатын болса, онда энтропияның өзгерісі:

Бұл формула көмегімен энтропияны аддитивті тұрақтыға дейінгі дәлдікпен анықтауға болады. энтропияның өзінің физикалық мағынасы жоқ, физикалық мағына тек энтропияның айырмасында болады.

Изотермиялық процесте:

Изохорлық процесте:

Энтропия аддитивтік қасиетке ие болады: жүйенің энтропиясы, жүйеге кіретін денелер энтропияларының қосындысына тең.

Энтропия жүйе күйінің термодинамикалық ықтималдылығымен байланысқан.

Жүйе күйінің термодинамикалық  ықтималдылығы деп берілген макрокүйді жүзеге асыратын микрокүйлердің санын атайды.

Больцман теңдеуіне сәйкес:

Энтропия жүйедегі қозғалыстардың ретсіздінің өлшемі.

Термодинамиканың екінші бастамасының кейбір тұжырымдамалары:

Тұйық жүйелерде өтетін қайтымсыз процестерде жүйенің энтропиясы ұлғаяды.

Нәтижесі тек қыздырғыштан алынған жылуды оған эквивалентті жұмысқа түрлендіруде ғана болатын дөңгелек процестің өтуі мүмкін емес (Кельвин).

Нәтижесі тек салқын денеден ыстық денеге жылудың берілуінде ғана болатын процестің өтуі мүмкін емес (Клаузиус).

Термодинамиканың үшінші бастамасы (Нернст теоремасы):

Температура нөлге ұмытылғанда барлық денелердің энтропиясыда нөлге ұмытылады:

№ 8 Дәріс. Тасымалдау процестері. Нақты газдар

1. Тасымалдау құбылыстарының жалпы теңдеуі

2. Диффузия

3. Ішкі үйкеліс

4. Жылу өткізгіштік

4. Нақты газдар Газ қасиеттерінің идеалдықтан ауытқуы.

5. Вандер-Ваальс теңдеуі. Вандер-Ваальс изотермалары.

5. Екі фазалық күй аумағы. Қаныққан бу. Ылғалдылық. Кризистік параметрлер. Нақты газдың ішкі энергиясы.

Тәжірибелік және теориялық зерттеулерге сәйкес молекулалардың өзара әсерлесу  күштері молекулалардың ара қашықтығының  - ші дәрежесіне кері пропорционал:

Өздерінің бейберекет (хаосты) қозғалысы кезінде молекулалар бір- бірімен үздіксіз соқтығысып отырады. Молекула траекториясы броун бөлшегінің траекториясына ұқсас және сынық сызық болып табылады.

Броундық қозғалыс

Егер басқа молекулалардың қозғалысын ескерсек, онда дәлме-дәл теориялық есептеулер бойынша:

Сонда еркін жүру жолының орташа ұзындығы мынаған тең:

Еркін жүру жолының ұзындығы қысымға кері пропорционал, себебі:

Яғни, қысым төмендеген сайын  артады. Кейбір қысымда еркін жүру жолының ұзындығы газ орналасқан ыдыстың өлшеміне тең боладыда, одан ары өспейді. Осы кездегі газдың күйін вакуум деп атайды.

Ыдыстың  өлшемімен еркін жүру жолының  ұзындығының ара қатысына байланысты вакуумның мына түрлерін ажыратады:

1) орта вакуум 

2) жоғары вакуум  > 

3) аса жоғары вакуум  >>