2020-06-29
118
Обратимый процесс – процесс, допускающий возвращение системы из конечного состояния в исходное через ту же последовательность промежуточных состояний, что и в прямом состоянии, но проходимую в обратном порядке.
Ø В исходное состояние возвращается не только система, но и среда.
Ø Процесс возможен, если в окружающей среде он протекает равновесно.
Если невозможно найти способ вернуть и систему, и тела в окружающей среде в исходное состояние, процесс изменения системы называют необратимым.
Ø Процесс протекает самопроизвольно только в одном направлении.
Ø Примеры: диффузия, теплопроводность, вязкое течение.
На практике нередко встречаются системы, находящиеся в частичном равновесии, т.е. в равновесии по отношению к определенного рода процессам, тогда как в целом система неравновесна.
Понятие энтропии.
Понятие энтропии ввел в XIX веке Р. Клаузиус.
Энтропия (S) – это функция состояния, в обратимом процессе дифференциалом которой является величина:
|
|
|
|
где ԁQ – количество теплоты, полученное термодинамической системой в ходе обратимого процесса; T – термодинамическая температура системы.
| ∆S ≥0 |
- Неравенство Клаузиуса: в замкнутых системах при обратимых процессах, энтропия остаётся постоянной, а в необратимых – растёт.
, где ԁU - изменение внутренней энергии,
δA – работа, выполняемая системой.
Данная формула определяет энтропию с точностью до аддитивной постоянной. Физический смысл несет изменение энтропии, а не сама энтропия.
Свойство энтропии (аддитивность): энтропия совокупности тел равна сумме энтропий каждого тела, которое входит в систему.
Больцман установил, что энтропия системы связана с термодинамической вероятностью (W):
, где k – коэффициент Больцмана
k= 1, 38 * 10 -23 Дж/К
КПД реальных тепловых машин на примере цикла Карно (билет 39)
