Зерттеудің статистикалық және термодинамикалық әдістері
Термодинамиканың екінші бастамасы
жүктеу/скачать 0,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- термодинамиканың екінші бастамасын
- Кельвин бойынша
- «Әлемнің жылулық өлімі»
Термодинамиканың екінші бастамасыТермодинамиканың бірінші бастамасы энергияның айналу және сақталу заңын көрсете отырып, термодинамикалық процестердің қай бағытта өтіп жатқанын көрсетуге мүмкіндік бермейді. Термодинамиканың екінші бастамасының пайда болуы, табиғатта қандай процестер болуы мүмкін, қандай процестер мүмкін емес деген сұрақтарға жауап беру қажеттігімен байланысты. Термодинамиканың екінші бастамасы термодинамикалық процестердің жүру бағытын анықтайды. Клаузиус теңсіздігі мен энтропия түсінігін пайдалана отырып, (§ 57 қара), термодинамиканың екінші бастамасын қайтымсыз процестердегі тұйық жүйе энтропиясының өсу заңы ретінде тұжырымдауға болады: тұйық жүйедегі кез келген қайтымсыз процесс жүрген кезде жүйенің энтропиясы артады. Термодинамиканың екінші бастамасының қысқаша тұжырымдамасы: тұйық жүйеде жүретін процестерде, энтропия кемімейді. Бұл тұжырымдама тұйық жүйелерге ғана қатысты, себебі, тұйықталмаған жүйелерде энтропия әр түрлі болуы (кемуі, өсуі, тұрақты болып қалуы) мүмкін. Тұйық жүйелердегі энтропия тек қайтымды процестерде ғана тұрақты болып қалады. Тұйық жүйедегі қайтымсыз процестерде энтропия үнемі артып отырады. (57.8) Больцман формуласы термодинамиканың екінші заңы постулаттайтын қайтымсыз процестер кезіндегі тұйық жүйе энтропиясының артуын түсіндіруге мүмкіндік береді: энтропияның артуы жүйенің ықтималдығы аз күйден ықтималдығы көп күйге өтуін білдіреді. Осылайша, Больцман формуласы термодинамиканың екінші бастамасын статистикалық тұрғыдан түсіндіруге мүмкіндік береді. Термодинамиканың екінші бастамасы тұйық жүйені құрайтын көптеген бөлшектердің бейберекет қозғалысын сипаттайтын статистикалық заң болып табылады. Термодинамиканың екінші бастамасының тағы да екі тұжырымдамасын көрсетейік: 1) Кельвин бойынша: қыздырғыштан алынған жылуды жұмысқа айналдыру - оның жалғыз нәтижесі болып табылатын циклдік процестің болуы мүмкін емес 2) Клаузиус бойынша: жылудың суық денеден ыстық денеге өтуі- оның жалғыз нәтижесі болып табылатын циклдік процестің болуы мүмкін емес. XIX ғасырдың ортасында «Әлемнің жылулық өлімі» мәселесі туындады. Оның мазмұнын Клаузиус әлемді тұйық жүйе ретінде қарастырып және оған термодинамиканың екінші бастамасын қолдана отырып, Әлем энтропиясы өз максимумына жетуі тиіс деген ұйғарымға әкелді. Жылудың ыстық денелерден суық денелерге өтуі Әлемдегі барлық денелердің температурасының теңесіп, толық жылулық тепе теңдік туындайды – ол Әлемнің жылулық өліміне әкеп соғады деді. Жылулық өлім туралы тұжырымдаманың қателігі, термодинамиканың екінші бастамасын тұйық емес жүйелерге, мысалы, үнемі және шектеусіз дамып отыратын Әлем секілді жүйеге қолданудың ешбір мәні жоқ. Термодинамиканың алғашқы екі бастамасы ноль Кельвинде термодинамикалық жүйелер туралы толық мәлімет бермейді. Олар термодинамиканың үшінші бастамасымен, немесе Нернст* — Планк теоремасымен толықтырылады: температура ноль Кельвинге жуықтаған сайын, тепе-теңдік күйдегі барлық денелердің энтропиясы нолге ұмтылады: *В. Ф. Г. Нернст (1864—1941) — неміс физигі және химигі. Нернст — Планк теоремасынан шығатыны, Ср және СV жылу сыйымдылықтары 0 К-де нолге тең болады. Лекция 6 Тасымалдау процестерінің түрлері. Диффузия құбылысы. Тұтқырлық. Жылу өткізгіштік. Газдағы заттың, импульстің энергияның тасымалдау коэффициентінің өзара байланысы жүктеу/скачать 0,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|