Энтропия. Второе и третье начала термодинамики

Третий закон термодинамики не имеет такого общего характера, как первый закон термодинамики (на его основе получены две термодинамические функции V и Н) и второй закон термодинамики, который вводит в термодинамику новую функцию-энтропию 5. Третий закон термодинамики определяет только нижнее граничное значение энтропии для начала отсчета температуры. Отклонение энтропии от нулевого значения при температурах, близких к абсолютному нулю, связано с частичной аморфизацией твердого тела (дефекты в решетке) или с тем, что вещество содержит примеси (появление энтропии смешения). Однако эти отклонения не исключают возможности расчета изменения энтропий при химических реакциях, так как ошибка в расчете будет составлять значение Р п 2. [c.216]

Второе и третье начала термодинамики. Энтропия 135 [c.3]

Третье начало термодинамики. Стандартная энтропия. Первое и второе начала термодинамики не располагают методом количественной оценки энтропии. Эту возможность дает третье начало. В его основе лежит следующее допущение. [c.171]

Следует отметить, что, несмотря на большое значение третьего начала термодинамики, по своей общности оно уступает первому и второму началам термодинамики. В отличие от них оно не приводит к определению каких-либо фундаментальных величин, подобных внутренней энергии или энтропии, а только ограничивает значения одной из них. В силу этих причин третье начало термодинамики часто называют новым тепловым законом, подчеркивая тем самым его отличие от первого и второго начал термодинамики. [c.143]

Доказательство Нернста несостоятельно. Но его предположение о невозможности достижения абсолютного нуля оказалось справедливым. Предположение — следствие третьего начала термодинамики [уравнение (XIV, 14)], а не второго. По уравнению (XIV, 14) при абсолютном нуле изменение энтропии равно нулю при любом объеме системы. Поэтому рис. 35 противоречит третьему началу термодинамики и должен быть заменен рис. 36, согласующимся с этим началом. [c.406]

Но при всей несостоятельности доказательства Нернста, его предположение о невозможности достигнуть абсолютного нуля температуры оказалось справедливым и является следствием третьего начала термодинамики [уравнение (XIV, 14)], а не второго. Из уравнения (XIV, 14) следует, что при абсолютном нуле изменение энтропии равно нулю при любом объеме системы. Поэтому рис. 31, противоречащий третьему началу термодинамики, должен быть заменен рис. 32, согласующимся с этим началом. [c.409]

Термодинамика имеет дело только с разностями энтропии. Третье начало термодинамики [уравнение (XIV, 14)] тоже высказывает что-то новое о разности энтропии, не вытекающее из второго начала. [c.411]

В отличие от внутренней энергии и энтальпии для энтропии можно определить абсолютные значения. Эта возможность не вытекает из второго начала термодинамики, а появляется лишь при использовании постулата Планка, называемого также третьим началом термодинамики. [c.75]

Утверждение Планка относится лишь к конденсированным системам, именно к кристаллическим телам. По отношению к переохлажденным жидкостям и растворам, а также к кристаллам с нарушениями регулярного строения или различными ориентациями молекул в решетке оно не справедливо. Равенство нулю энтропии при абсолютном нуле называют третьим началом термодинамики, так как это заключение нельзя получить из первого и второго начал. [c.96]

Описанные простые явления в совокупности с семью началами ОТ позволяют сделать большое множество прогнозов, поддающихся непосредственной экспериментальной проверке и одновременно не вытекающих из современных теоретических представлений или даже противоречащих им. Вполне естественно, что наибольшее число интереснейших и принципиально важных теоретических выводов следует из новых, неизвестных ранее начал ОТ — второго, третьего, четвертого и седьмого. Однако новые знания и идеи приходят не только от новых законов как это звучит ни парадоксально, весьма любопытные прогнозы можно извлечь также из того, что отсутствует в ОТ,— речь идет об энтропии и втором законе термодинамики, которых природа и ОТ не знают одновременно в ОТ отсутствуют и все запреты второго закона. [c.413]

Материальный и энергетический обмен диссипативной системы со средой (первое условие) происходит без нарушения второго начала термодинамики. В данном случае оно проявляется в более общем виде и относится к изолированной системе, в которую открытая диссипативная структура входит как подсистема. В отличие от самопроизвольных равновесных процессов, при протекании которых все части системы хаотизируются и, следовательно, вносят положительный вклад в общее увеличение энтропии, в нелинейных неравновесных процессах происходит диспропорционирование энтропии. Уменьшение энтропии при создании упорядоченной диссипативной структуры сопровождается одновременным увеличением энтропии остальной части изолированной системы. Второе условие означает невозможность описания диссипативной системы с помощью аппарата линейной термодинамики неравновесных процессов, а третье утверждает качественное отличие диссипативной структуры от равновесного [c.91]

В 1945 г. Шредингер написал книгу Что такое жизнь с точки зрения физики , оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии. В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Первая из них — термодинамические основы жизни. На первый взгляд имеется решительное противоречие между эволюцией изолированной физической системы к состоянию с максимальной энтропией, т. е. неупорядоченностью (второе начало термодинамики), и биологической эволюцией, идущей от простого к сложному. Шредингер говорил, что организм питается отрицательной энтропие1и>. Это означает, что организмы и биосфера в целом не изолированные, но открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой и веществом, и энергие . Неравновесное состояние открытой системы поддерживается оттоком энтропии в окружающую среду. Вторая проблема — общие структурные особенности органиа-мов. По словам Шредингера, организм есть апериодический кристалл, т. е. высокоупорядоченная система, подобная твердому телу, но лишенная периодичности в расположении клеток, молекул, атомов Это утверждение справедливо для строения организмов, клеток и биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Как мы увидим, понятие об апериодическом кристалле важно для рассмотрения явлений жизни на основе теории информации. Третья проблема — соответствие биологических явлений законам квантовой механики. Обсуждая результаты радиобиологических исследований, проведенных Тимофеевым-Ресовским, Циммером и Дельбрюком, Шредингер отмечает, квантовую природу радиационного мутагенеза. В то же время применения квантовой механики в биологии не тривиальны, так как организмы принципиально макроскопичны. Шредингер задает вопрос Почему атомы малы Очевидно, что этот вопрос лишен смысла, если не указано, по сравнению с чем малы атомы. Они малы по сравнению с нашими мерами длины — метром, сантиметром. Но эти меры определяются размерами человеческого тела. Следовательно, говорит Шредингер, вопрос следует переформулировать почему атомы много меньше организмов, иными словами, почему организмы построены из большого числа атомов Действительно, число атомов в наименьшей бактериальной клетке [c.12]

Тем не менее не следует забывать, что чистота альтернативной энергетики относительна. Второе начало термодинамики гарантирует, что при любой деятельности энтропия (отходы всех видов) будет производиться непременно. Фотоэлементы, скажем, нужно еще изготовить, а полупроводниковое производство—вовсе не курорт. По истечении срока службы их, содержащих примеси мышьяка, фосфора, кадмия, надо куда-то девать — и лучшего способа, чем зарыть в шар земной, сейчас нет и не предвидится. Ветроэлектростанции изменяют ветровой режим местности, а третий закон экологии ( Природа знает лучше ) гарантирует, что эти изменения ни к чему хорошему, скорее всего, не приведут. Поэтому, возвращаясь к дровам, а точнее, к биомассе, следует заметить, что этот ресурс в России практически неисчерпаем, и не менее восстанавливаем, чем Солнце и ветер. Но При одном условии. Если мы не будем продолжать жить так же энергорасточительно, как сейчас и не тратить, например, на отопление каждого квадратного метра жилья в 5-7 раз больше топлива, чем Канада. Кстати, Россия и Канада имеют одинаковый коэффициент суровости климата, равный около 5000 °С-сут (см. гл. 19). То есть здесь отсутствует формальный повод обьяснить все наши отопительные проблемы суровыми климатическими условиями в России. [c.189]

Несмотря на большое значение третьего закона, он по своей общности уступает первому и второму началам термодинамики. В отличие от них, третий закон не приводит к определению каких-либо фундаментальных величин, подобных энергии (первое начало), абсолютной температуре и энтропии (второе начало), а только ограничивает в соответствии с уравнением (XIII, 46) значение одной из них. [c.452]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология