Зависимость энтропии от температуры

С повышением температуры энтропия возрастает. Действительно, по мере увеличения температуры становится возможным все большое число состояний, так как молекулы могут переходить в состояние со более высокими значениями энергии, что приводит к увеличению термодинамической вероятности.

На рис. 3.4 показан характер зависимости энтропии вещества от температуры. В пределах одного фазового состояния изменение энтропии при изменении температуры незначительно, но при фазовом переходе (ф.п.) вещества (из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное состояние) энтропия вещества скачкообразно возрастает, что связано с переходом в состояние с большей неупорядоченностью.

Уравнение температурной зависимости энтропии моля вещества в пределах одного фазового состояния:

(3.12)

где Ср – мольная теплоемкость при р = const.

Рис. 3.4. Зависимость энтропии вещества от температуры

Принимая Ср = const в интервале температур Т ₁и Т ₂ получаем

(3.13)

При температуре, равной абсолютному нулю, тепловое движение отсутствует, все атомы в идеальном кристалле занимают строго определенные места в пространстве. Такое состояние системы может быть реализовано единственным способом, поэтому при этом W =1, а S =0. Это третий закон термодинамики, называемый также постулатом Планка.