ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энтропия как критерий обратимости и необратимости процессов из "Понятия и основы термодинамики" Методами термодинамики можно вычислять только приращение энтропии и только на квазистатических путях. На нестатических путях нельзя вычислять приращение энтропии. [c.250] Энтропия до сих пор находила себе применение для установления зависимости между свойствами системы (глава X). Но применение энтропии в термодинамической практике не исчерпывается этим. Энтропия — великолепный критерий обратимости и необратимости процессов. [c.250] Предварительно разберем вопрос об изменениях энтропии источника работы и источника теплоты. Начнем с источника работы. Изменения в источнике работы не сопровождаются ни поглощением, ни выделением теплоты. Поэтому изменение энтропии при всех изменениях в источнике работы равно нулю. Источник работы — по выбору чисто механическая система к ней не применимы ни понятие температуры, ни понятие теплоты, ни, следовательно, понятие энтропии. [c.250] при квазистатическом процессе изменение общей энтропии—оно складывается из изменения энтропии нашей системы плюс изменение.энтропии источников теплоты плюс изменение энтропии источника работы (всегда нуль ) —равно нулю. Короче при квазистатическом процессе общая энтропия термодинамического мирка не изменяется. [c.251] Справедливо и обратное положение если соблюдается уравнение (XI, 116) или уравнение (XI, 11в), то наша система совершает квазистатический процесс. Мы говорим о квазистатическом процессе, совершаемом нашей системой, потому что процессы в источнике работы и источниках теплоты всегда квазистатические. [c.251] Перейдем к рассмотрению нестатических процессов. [c.252] при нестатическом процессе изменение общей энтропии всегда больше нуля. Справедливо и обратное положение если изменение общей энтропии больше нуля, то наша система обязательно совершила нестатический процесс. [c.253] Индексы О-нест. означают, что наша система совершила неста-тический цикл. Процессы в источнике работы и источниках теплоты по-прежнему являются квазистатическими. [c.253] теп О О, нест. [c.253] После совершения нестатического цикла суммарное изменение энтропии источников теплоты больше нуля. Изменение энтропии нашей системы после совершения ею цикла равно нулю. Равно нулю и изменение энтропии источника работы. Общее изменение энтропии больше нуля,— доказательство того, что наша система совершила нестатический цикл. [c.253] В случае квазистатических циклов предложение о невозможности осуществить монотермический двигатель можно обратить. Поэтому критерий квазистатичности циклов выражается равенством [уравнение (1Х,31)]. [c.254] Знак равенства относится к квазистатическому процессу, знак неравенства — к нестатическому. [c.254] В связи с огромной важностью критериев (XI, 13) и (XI, 13а) объясним еще раз их содержание. Знак неравенства в критериях (XI, 13) и (XI, 13а) зависит от выбранного правила знаков для количества теплоты. Поэтому направление знака неравенства в критериях (XI, 13) и (XI, 13а), как и в критерии (XI, 5), не имеет физического смысла, не выражает закона природы. Закон природы— тот факт, что при выбранном правиле знаков для количества теплоты знак неравенства в критериях (XI, 13) и (XI, 13а) всегда будет один и тот же для всех нестатических процессов. [c.254] Надо усвоить важнейшее положение при применении критериев (XI, 13) и (XI, 13а) дело всегда идет об изменении общей энтропии всех участников термодинамического процесса. [c.254] Применение энтропии к нестатическим (необратимым) процессам — заслуга М. Планка. Оно впервые описано в его докторской диссертации [12]. Вот что сам Планк пишет о своей диссертации Впечатление, произведенное этим трудом на тогдашнюю физическую общественность, было равно нулю. Из разговоров со своими университетскими преподавателями я точно узнал, что они не имеют никакого понятия о его содержании. В качестве диссертации они пропустили его, по-видимому, только потому, что знали меня по прежним работам в физическом практикуме и на математических семинарах. У тех физиков, которым тема была более близка, я тоже не вызвал никакого интереса, не говоря уже об одобрении. Гельмгольц, по-видимому, вообще не читал моей диссертации. Кирхгоф категорически не соглашался с ее содержанием, утверждая, что понятие энтропии, которая может быть измерена, а следовательно, и определена только в обратимых процессах, не применимо к необратимым процессам [13]. [c.255] Вернуться к основной статье