Идеал газдардың кинетикалық теориясы
§39. Газдардың диффузиясы кезінде энтропияның өсуі
жүктеу/скачать 5,05 Kb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1-газ 2-газ а b
|
§39. Газдардың диффузиясы кезінде энтропияның өсуі. Гиббс парадоксі 1. Газдардың диффузиясы кезінде энтропияның өсуі. Қатты адиабатты қабырғалы жабық ыдыс ішінде 1 және 2 идеал газдары бар болсын. Ыдыстың жалпы көлемі өзгермейді. Бастапқы мезетте осы екі газ бір бірінен саңлаусыз қабырғамен бөлінген және бірдей температураға ие болсын. Саңлаусыз қабырға алып тасталған соң газдар бір бірімен араласып қайтымсыз процесс жүреді. Соңында газдар бірқалыпты араласқан соң, араласу процесі тоқтап жүйе тепе тең күйге келеді. Соңғы күйдегі жүйенің температурасы бастапқыдай болады, себебі жүйе оқшауланған және газдар идеал. Осы тәжірибенің нәтижесінде жүйенің энтропиясы қалай өзгеретінін қарастырайық. Жүйені бастапқы күйден соңғы күйге өткізетін процесс үшін термодинамика анықтамасы бойынша энтропия интегралын шешу арқылы анықталады. Бұл процесс қандай болса да квазистатикалық болуы шарт. Шын мәнінде бұл тәжірибедегі екі газды бөліп тұрған қабырға алып тасталғаннан кейінгі газдардың араласу процесі квазистатикалық емес. Егер біз қарастырып отырған екі газ бірдей болмаса оларды квазистатикалық араластыруға болады. Бұл процесті мынадай жолмен іске асыруға болады. Газдарды бастапқыда бөліп тұрған қабырға идеал жартылай өткізетін қабаттасқан екі a және b қабырғаларынан тұрсын (33-сурет). a қабырғасы 1 газды кедергісіз өткізіп, 2 газды өткізбейтін болсын, ал b қабырғасы 2 газды өткізіп 1 газды өткізбейтін болсын. Мұндай идеал жартылай өткізетін қабырғалар шын мәнінде жоқ. Бірақ, біз ой тәжірибесінде солай болады деп қарастыруымызға болады. Осы сипатталған a және b қабырғалары бастапқыда екі газды да өткізбейді. 1-газ 2-газ а b 33-сурет 93 Адиабаттық қоршауды алып тастап жүйені температурасы термостатпен жанастырайық. b қабырғасын ығыстыру арқылы 1-газға бастапқы көлемнен соңғы көлемге дейін квазистатикалық ұлғаюға мүмкіндік берейік. Бұл жағдайда 1-газ жұмыс атқарады. Газдың температурасы өзгермеуі үшін оны термостатпен жанастырамыз. Температура тұрақты болғандықтан энтропия өсімшесін былай анықтаймыз (§37-қара): мұндағы – 1-газдың мольдер саны. Бұл кезде 2-газдың күйі өзгермейді. Енді тура осы жолмен 2-газ ыдыстың барлық көлемін алатындай a- қабырғасын ығыстырып 2-газды квазистатикалық ұлғайтамыз. Бұл кезде 2- газдың энтропиясының өсімшесі былай анықталады: мұндағы – 1-газдың мольдер саны, ал оның бастапқы көлемі. Нәтижесінде жүйе бірқалыпты араласқан тепе тең күйге келеді. Демек, нақты тәжірибе нәтижесін алдық. Жүйенің толық энтропиясының өсімшесі былай анықталады: (39.1) Бұл өсімше оң мәнге ие, себебі және . Энтропия өсті. Адиабаталық қоршаудағы екі түрлі газ өздігінен араласуы, шынында да, қайтымсыз процесс екендігін дәлелдедік. жүктеу/скачать 5,05 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|