Энтропия. Термодинамическая энтропия

Введено в 1865 году Клаузиусом

приведенное количество теплоты, сообщаемое телу на бесконечно

Приведенная теплота – функция состояния, для которой не важен путь, по

Энтропия определяется c точностью до некоторой постоянной
Физический смысл имеет разность энтропий

Адиабатический процесс

Энтропия обладает свойством аддитивности: энтропия нескольких газов равна сумме энтропий каждого

Рассмотрим теплоизолированный сосуд, разделенный перегородкой на 2 части.
1-
2-

Перегородку убирают
Газы перемешиваются
Найдем температуру после перемешивания
(равновесного состояния)

Если

то

Для 1 газа изменение энтропии

Для 2 газа изменение энтропии

Если

то

Энтропия увеличилась!

Статистическое определение энтропии

Пусть имеется сосуд, разделенный перегородкой на 2 части и

Если молекул N, то их можно распределить между двумя половинками

способами

Термодинамической вероятностью (W) наз число способов, с помощью которых может быть

Энтропия

Больцман

Мера вероятности данного состояния газа

Указывает направление протекания самопроизвольных процессов

Первое начало термодинамики – закон сохранения энергии
Не указывает направление протекания процессов
Из

В замкнутых системах при необратимых процессах энтропия всегда возрастает
Процесс идет от

Закон возрастания энтропии

Второе начало термодинамики указывает направление протекания обратимых и необратимых

ЦИКЛ КАРНО

Наиболее экономичный цикл теплового двигателя.
Состоит из 2 изотерм и двух

P

V

T1

T2

1

2

3

4

12-изотермическое расширение

23-адиабатичческое расширение

34-изотермическое сжатие

41-адиабатичческое сжатие

Q1

Q2

К.п.д. цикла Карно определяется только
температурами нагревателя и холодильника

Т

S

Q

Tеплота в осях температура и энтропия –
это площадь под кривой

Пример: Найти к.п.д. цикла

Т

S

1

2

3

12- Тепло получается Q1

23- Тепло отдается Q2

31- Теплообмена

Т

S

1

2

3

T1

T2

Q1

Т

S

1

2

3

T1

T2

Q2

Цикл Карно в осях температура и энтропия

Т

S

T1

T2

Q1

Q2

Т

S

T1

Q1

S

T2