Главная | Обратная связь

ВТОРОЕ И ТРЕТЬЕ НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ

Ø Приведённая теплота – это отношение теплоты Q в изотермическом процессе к температуре Т, при которой происходит передача теплоты:

.

Ø ЭнтропияS – это отношение полученной или отданной теплоты к температуре, при которой происходит этот процесс:

.

Ø Равенство Клаузиуса – для обратимых процессов изменения энтропии равно нулю:

или или .

Ø Неравенство Клаузиуса – при любом необратимом процессе в замкнутой системе энтропия возрастает:

, или или .

Ø Для произвольного процесса энтропия замкнутой системы, при любых происходящих в ней процессах, не может убывать (или увеличивается или остается неизменной):

,

где знак “=” – для обратимого процесса; знак “>” – для необратимого.

Ø Математическое выражение второго начала термодинамики:

.

Ø Первое и второе начала термодинамики в объединенной форме:

,

где dU – изменение внутренней энергии; приращение работы.

Ø Изменение энтропии в изопроцессах:

· изохорический процесс:

, т.к V₁ = V₂;

· изобарический процесс:

т.к. ;

· изотермический процесс:

, т.к. ;

· адиабатический процесс:

, т.к. (изоэнтропийный процесс, т.к. ).

Ø Количество теплоты, необходимой для нагревания тела массой т от температуры Т₁ до температуры Т₂

.

Ø Процессы изменения агрегатного состояния вещества:

· Закон плавления и кристаллизации:

,

где λ – коэффициент пропорциональности.

· Изменение энтропии при плавлении и кристаллизации:

.

· Закон испарения и конденсации:

.

· Изменение энтропии при испарении и конденсации:

.

Ø Внутренняя энергия системы:

,

где F – свободная энергия; TS – связанная энергия.

Ø Энергетическая потеря в изолированной системе:

,

где Т_мин – температура окружающей среды.

Ø Статистический смысл энтропии – мера беспорядочности, хаотичности состояния:

,

где k – коэффициент Больцмана; W – термодинамическая вероятность.

Ø Эквивалентные формулировки второго начала термодинамики:

· невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение всей теплоты, полученной от нагревателя в эквивалентную ей работу (формулировка Кельвина);

· невозможен вечный двигатель второго рода (Томсон – Планк);

· невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от холодного тела к горячему (формулировка Клаузиуса);

· энтропия замкнутой системы не может убывать:

.

Ø Третье начало термодинамики – энтропия всякой системы, при температуре, равной абсолютному нулю, равна нулю:

.

Ø Принцип недостижимости абсолютного нуля температуры: невозможно охладить тело до абсолютного ноля.