Тақырып 2 Термодинамиканың екінші бастамасы

1. Темодинамиканың екінші бастамасының тұжырымдамасы және физикалық

мәні.

2. Қайтымды және қайтымысыз процестер туралы түсінік.

3. Энтропия жүйе күйінің функциясы ретінде.

4. Өздігінен жүретін процестер үшін энтропияның өсуі.

5. Әртүрлі процестерде энтропияны есептеу.

Бақылау сұрақтары

1. Қайтымды процесс қайтымсыз процестен қалай ажыратылады?

2. Классикалық термодинамикада энтропия қалай анықталады?

3. Статистикалық термодинамикада энтропия қалай анықталады?

4. Пайдалы әсер коэффициенті дегеніміз не?

5.Термодинамиканың екінші бастамасының әртүрлі тұжырымдары болуы

мүмкіндігінің себебі неде?

6. Неліктен термодинамиканың екінші бастамсы шектеулі қолданылады?

7. Өздігінен жүретін процестер үшін энтопия қалай өзгереді?

8. Фазалық ауысуда энтропия қалай өзгереді?

Күй функцияларының болуы термодинамиканың екінші бастамасының салдары болып қабылданған:

(2.1)

сондықтан (2.2)

Оқшауланған жүйелердегі өздігінен жүретін процестер үшін:

Қатты заттардың дұрыс кристалдары үшін 0 К-де энтропия S₀=0 (термодинамиканың үшінші бастамасы). Сондықтан:

∆S = S - S₀ = S.

Олай болса, кез-келген температурада әрбір заттардың энтропиясын есептеуге болады:

Т_бул – булану температурасы;

∆Н_бал – балқу жылуы;

∆Н_бул – булану жылуы;

С_{р қ} – қатты дененің жылусыйымдылығы;

С_{р с} – сұйық дененің жылусыйымдылығы;

С_{р г} – газдың жылусыйымдылығы.

1-есеп

2,5 моль суды -50⁰С-тан 150⁰С-қа дейін қыздырғанда энтропияның өзгерісін табыңдар. Мұздың жылусыйымдылығы – 151,2 Дж/моль·град, судың жылусыйымдылығы – 316,8 Дж/моль·град, будың жылусыйымдылығы – 144 Дж/моль·град, λ_балқу – 25,2 кДж/моль, λ_{бутүзілу} – 163,8 кДж/моль.

Шешуі:

Суды -50⁰С-тан 150⁰С-қа дейін қыздырғанда жүретін процестерді қарастырамыз:

1. -50⁰С-тан 0⁰С-қа дейін – мұзды жылыту.

2. 0⁰С – мұздың еруі.

3. 0⁰С-тан 100⁰С-қа дейін – суды жылыту.

4. 100⁰С – судың булануы.

5. 100⁰С – 150⁰С – буды жылыту.

⁰C-ты К-ге айналдырамыз:

К=273+⁰С; -50⁰С=223К; 0⁰С=273К; 100⁰С=373К; 150⁰С=423К

Өлшем бірлігі: