Физический смысл энтропии

Энтропию нельзя измерить, ее смысл затруднительно продемонстрировать с помощью наглядных пособий, но можно понять по следующим интерпретациям.

1. Энтропия – мера ценности тепла: его работоспособности и технологической эффективности. Пусть РТ получает от нагревателя, неизменной температуры Т1 в обратимом процессе количество теплоты q1, часть которой превращается в работу, а часть – отдается окружающей среде, имеющей температуру Т0 ниже, чем Т1, на бесконечно малую величину (что позволяет считать процесс обратимым). Тогда работа, совершаемая такой сложной изолированной системой (нагреватель – рабочее тело), будет равна , где . Вследствие изолированности системы (так как Δs = 0).

Тогда

. (3.5)

Отсюда видно, что чем меньше , т. е. чем выше Т1, тем бол

ше совершаемая работа.

Да и повседневный опыт свидетельствует, что чем температура теплоносителя выше при том же количестве теплоты q, т.е. чем меньше энтропии s = (q/T), тем теплота ценнее, поскольку шире может быть использована не только для совершения работы, но и для технологических нужд – выплавки металла, выпечки хлеба, отопления и т.д. При температуре же окружающей среды, которой соответствует максимальное значение энтропии , теплоту нельзя использовать никак.

2. Энтропия – мера потери работы вследствие необратимости реальных процессов. Эта функция энтропии следует из выражения dS ≥ 0. Чем более необратим процесс в изолированной системе, тем больше возрастает энтропия и тем большая доля энергии:

dq = Tds; , (3.6)

не превращаясь в работу, рассеивается в окружающей среде.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: