Энтропия
Одной из функций состояния термодинамической системы является энтропия.
(2.13)
или для удельной энтропии
. (2.14)
Энтропия есть однозначная функция состояния тела, принимающая для каждого состояния вполне определенное значение.
Энтропия является экстенсивным (зависит от массы вещества) параметром состояния и в любом термодинамическом процессе полностью определяется начальным и конечным состоянием вещества и не зависит от пути протекания процесса.
Энтропию можно определить через основные параметры состояния термодинамической системы:
(2.15)
или для удельной энтропии
. (2.16)
В термодинамике обычно используется не абсолютное значение энтропии, а ее изменение в каком-либо термодинамическом процессе
(2.17)
поэтому энтропию часто отсчитывают от произвольно выбранного уровня.
Для вычисления энтропии идеального газа в различных термодинамических процессах используют следующие уравнения
(2.18)
…… (2.19)
(2.20)
Понятие энтропии позволяет ввести чрезвычайно удобную для термодинамических расчетов ─ диаграмму, на которой состояние термодинамической системы изображается точкой, а равновесный термодинамический процесс линией (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 ─ Графическое изображение количества теплоты в виде
площади под кривой процесса в -диаграмме
По характеру изменения энтропии в равновесном процессе можно судить о том, в каком направлении происходит теплообмен.
Если энтропия системы возрастает , то к системе подводится тепло.
Если , то , т. е. от системы отводится тепло.
Если энтропия системы не изменяется , то отсутствует теплообмен с окружающей средой, т.е. процесс адиабатный.