ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энтропия из "Физическая и коллоидная химия" Отношение количества теплоты, обратимо передаваемой системе, к температуре, при которой совершается изотермический переход теплоты, определяет приращение величины, называемой энтропией б . [c.81] Результатом обратимого поглощения теплоты явился переход от более молекулярно упорядоченного состояния твердой кристаллической ртути к менее упорядоченному состоянию жидкой ртути. Следовательно, приращение энтропии может служить количественной мерой возрастания молекулярного беспорядка в процессе плавления. [c.82] Как видно из уравнения (VI,5) в процессе изотермического расширения энтропия возрастает. Так же как и в предыдущем примере плавления кристаллической ртути, в процессе изотермического расширения некоторое количество теплоты (которая берется из теплоисточника—термостата) при постоянной температуре обратимо сообщается расширяющемуся газу. [c.82] При обратном процессе изотермического сжатия газа до первоначального объема затрачивается работа, и выделяемая теплота (которая отдается теплоприемнику—термостату) равна работе и теплоте расширения с обратным знаком. В результате изотермического цикла газ возвращается к начальному состоянию и имеет исходное значение энтропии. В рассматриваемом цикле не производится избыточной работы, которая могла быть исиользована, и, следовательно, работу изотермического расширения идеального газа следует отнести к бесполезной работе. [c.82] При этом бесконечно малое приращение энтропии рассматривается как результат сообщения телу бесконечно малого количества теплоты dq при постоянной температуре Т. Весь процесс нагревания от до состоит из бесконечного числа бесконечно малых ступеней изотермического перехода теплоты. [c.82] Изотермический теплообмен представляет собой обратимый процесс, так как при этом бесконечно малое изменение температуры может изменить направление теплового потока. Переход теплоты при постоянной температуре, согласно второму началу термодинамики, не включает полезной работы. Следовательно, изотермически поглощенная теплота увеличивает запас такой части внутренней энергии, за счет которой не может быть произведена полезная работа. Изотермически бесполезная часть внутренней энергии носит название связанно II энергии. [c.82] Связанная энергия может быть определена произведением ТЗ температуры иа энтропию. [c.82] Здесь а Т8)—элемент приращения связанной энергии и Т8—связанная энергия. Энтропия, следовательно, может служить дгерою связанности энергии при данной температуре. [c.83] Это положение, именуемое п о с т у л а т о м Планка, часто называемое третьим законом т е р м о д и н а м и к и, позволяет определять абсолютные значения энтронпи веществ. Рассмотрим изменение энтропии какого-либо вещества от абсолютного нуля до температуры Т. Беря пределы интегрирования- в уравнении (VI,6) от абсолютного нуля (Т О) до какой-либо температуры Т и учитывая, что энтропия при абсолютном нуле равна нулю (Л о = 0), получим выражение для абсолютной энтропии кристаллического вещества. [c.83] Для газообразных веществ необходимо учесть также приращение энтропии при испарепии в точке кипения 7 , и при нагревании пара до температуры Т. Абсолютное значение эитроиип вещества при комнатной температуре (Т=298,2° К) и нормальном давлении (/) = 760 мм рт. ст.) называется стандартной э н т р о п и е ] [ и обозначается Стандартные энтропии некоторых соединепий приведены в табл. 22. [c.83] Энтропия системы есть однозначная функция состояния подобно внутренней энергии и теплосодержанию, и, следовательно, ее изменение не зависит от ну ти перехода. Для сложного процесса, состоящего из ряда п последовательных стадий, общее изменение энтропии ДЛ равно алгебраической сумме изменени ее в отдельных стадиях Д5. [c.83] ПО сравнению с обратимым процессом при одном и том же изменении внутренней энергии (см. 28). [c.84] Возрастание энтропии в изолированной системе тем больше, чем больше необратимость протекающих в ней процессов. Следовательно, возрастание энтропии в изолированной системе может служить мерой необратимости процесса. Когда необратимый процесс приводит изолированную систему в состояние равновесия, то ее энтропия достигает наибольшей величины. Стремление системы к равновесию определяет самопроизвольность процесса. Поэтому термодинамической причиной самопроизвольного протекания процесса в изолированно системе следует считать стремление энтропии к макс муму. Этот вывод понятен с точки зрения опеределения энтропии пак меры молекулярного беспорядка. Физичес шй смысл стремления изолированной системы к максимальной энтропии состоит в том, что система стремится к естественному состоянию наибольшего молекулярного беспорядка благодаря хаотическому тепловому движению молекул. [c.85] Разность —Тз является положительной величиной и, следовательно, AS также положительная. Из этого следует, что при необратимом теплообмене, протекающем между телами с разной температурой, энтропия возрастает. Обратимый теплообмен происходит между телами равной температуры (Tl—Гд—0) и, следовательно, AS=0, т. е. прп изотермическом теплообмене, протекающем обратимо, в состоянихг равновесия энтропия системы остается без изменения. [c.86] Вернуться к основной статье