Энтропия. Формулировка второго начала термодинамики

Энтропия. Формулировка второго начала термодинамики [c.187]

Вечный двигатель второго рода (45, 46) — циклически действующая машина, способная совершать работу за счет теплоты наиболее холодного тела системы. Постулат о невозможности подобного устройства является формулировкой второго начала термодинамики и позволяет определить энтропию как функцию состояния системы. [c.308]

Из формулировки второго начала термодинамики следует, что в изолированной системе при самопроизвольном процессе энтропия возрастает. Система будет самопроизвольно стремиться к макросостоянию с максимальным Ж. Отсюда энтропию можно рассматривать как меру хаоса системы. [c.20]

Мы не будем касаться истоков общей термодинамики, возникшей при решении теплотехнических проблем в первой половине XIX в. [4, с. 167], и только напомним, что формулировка первого начала термодинамики и его экспериментальное подтверждение относятся к 40-м годам XIX в. (Майер, Джоуль), а формулировка второго начала термодинамики и его математическое выражение — к 50-м годам (Клаузиус, В. Томсон). Важнейшее понятие химической термодинамики — понятие энтропии — было введено Клаузиусом в 1865 г. [c.120]

Выражение (166) Планк считает наиболее общей и точной математической формулировкой второго начала термодинамики. Выражение (167) служит для вычисления энтропии. [c.116]

Это дополнительное условие приводит к формулировке второго начала термодинамики лля равновесных процессов в адиабатных системах в виде закона возрастания энтропии (см. 17) [c.62]

Понятие об энтропии, представляющее в плане обычной трактовки второго начала термодинамики большую трудность для изучающего, более ясно при его статистическом толковании истинный смысл второго начала раскрывается именно в его статических формулировках. Целесообразность применения статистического метода очевидна, так как энтропия связана с теплотой и температурой, которые своему существованию обязаны корпускулярному строению материи. Статистическое обоснование второго начала было дано в работах Больцмана, Н. Н. Пирогова, Смолуховского и др. [c.96]

В термодинамике необратимых процессов многие соотношения характеризуют процессы переноса массы, энергии, энтропии и т. п. в виде уравнений баланса. Рассмотрение последних — также необходимый этап для формулировки первого и второго начал термодинамики для непрерывных систем. [c.131]

Существует ряд причин, почему второе начало термодинамики относят к наиболее трудным для изучения законам физики. Первая нз них состоит в том, что второе начало необходимо было сначала открыть и сформулировать в виде некоторого суждения (постулата) о свойствах тепловых машин, следствием которого явился вывод о существовании новой функции состояния — энтропии S. В качестве такого постулата выступает, например, утверждение невозможно построить периодически действующую машину, производящую работу за счет теплоты наименее нагретых тел системы . Однако в этой формулировке нет ни слова об энтропии. В отличие от большинства законов теоретической физики фактическое содержание второго начала термодинамики — введение в обиход науки новой функции состояния S — отделено от исходного постулата достаточно длинной цепью логических построений, а из самого постулата совершенно не очевидно указанное выше утверждение. Кроме того, можно привести ряд внешне совсем несхожих утверждений, которые с равным основанием могут считаться формулировками второго начала. [c.37]

В соответствии со смыслом функции S можно дать следующее определение в изолированной системе самопроизвольные процессы протекают в сторону увеличения энтропии. Таким образом, если в результате процесса Дб > О, то процесс термодинамически возможен, если же AS < О, то его самопроизвольное протекание в изолированной системе исключается. Приведенная формулировка составляет смысл второго начала термодинамики для изолированных систем. [c.128]

Антинаучное толкование второго начала термодинамики. Так как равномерное распределение частиц с молекулярно-кинетической точки зрения является наиболее беспорядочным, наиболее хаотичным, то с увеличением энтропии растет хаос в системе. Отсюда и вытекает одна из формулировок второго начала термодинамики, выдвинутая Больцманом Мир стремится к хаосу , которая перекликается с формулировкой Клаузиуса Энтропия мира стремится к максимуму . [c.82]

Для таких процессов есть изменение какой-то функции состояния, и поэтому 6(3 = ( (3. В рамках первого начала термодинамики вид и смысл ОТОЙ функции состояния не мог быть определен. Математическая формулировка второго начала термодинамики позволила строго утверждать, что для обратимых процессов отношение йЯ1Т (это отношение называют приведенной теплотой) равно дифференциалу функции состояния, называемой энтропией [c.47]

В виде оформленной научной системы, исходящей из работ Карно и закона сохранения и превращения энергии, термодинамика появилась в 50-х годах ХТХ в. в трудах Клаузиуса и Томсона (Кельвина), давших современшле формулировки второго начала термодинамики и введших важнейшие понятия энтропии и абсолютной температуры. Основным методом исследования термодинамики XIX в. был метод круговых процессов. [c.11]

Обоснование второго начала термодинамики по Карно—Клаузиусу обладает двумя бесспорными достоинствами. Во-первых, вывод о сущестповании энтропии как функции состояния удалось обосновать на примере тепловой машины, имеющей большое практическое значение. Во-вторых, использованная формулировка второго начала соответствует духу экспериментальной физики. Вместе с тем с точки зрения теоретической физики метод Карно—Клаузиуса вызывает определенные возражения. Из основного уравнения [c.47]

Следующий важнейший шаг как с точки рения построения кинетической теории газов, так и одновременно с точки зрения развития обш,ей проблемы статистических закономерностей в физике был сделан Больцманом, который, исходя из конкретных представлений механики о взаил5одейстиии молекул га.чл посредством парных столь новений, вывел свое основное интегро-дифференциальное ураипепие для функции расиределения частиц но скоростям. Это уравнение, называел5ое кинетическим уравно нием Больцмана, представляет собой математическую формулировку статистического закона изменения во времени и пространстве распределения молекул газа но скоростям, обусловленное как внешними воздействиями сил и полей па газ, так и взаимодействием молекул газа между собой благодаря их столкновениям. Кинетическое уравнение позволило с помощью /-теоремы Больцмана дать атомистическое истолкование второго начала термодинамики. При этом был вскрыт статистический смысл понятия энтропии, установлена связь энтропии с вероятностью состояний ансамбля частиц газа. [c.14]

Эти две формулировки являются лишь примерами большого числа способов, с помощью которых можно выразить второе начало термодинамики. Вторая фор-мулировка включает, кстати сказать, два принципа энергетики Брёнстеда — принцип работы и принцип энтропии. Но можно показать, что все формулировки второго начала, по существу, эквивалентны, и одним из наиболее полезных упражнений, какое можно предложить читателю, является доказательство того, что все 20—30 формулировок второго начала, которые можно найти в современных учебниках, являются фактически эквивалентными. В следующем параграфе мы сформулируем второе начало в такой форме, которая особенно полезна для дальнейшего изложения формальной термодинамики. [c.227]

Второе начало термодинамики с статистической точки зрения. Одна из наиболее общих формулировок второго начала термодинамики, как было показано в 252, заключается в том, что все спонтанные процессы в изолированных термодинамических системах идут с увеличением энтроции. Согласно (260), увеличение энтропии со провождается увеличением вероятности состояния. Это приво-дит к новой наглядной и почти самоочевидной формулировке второго начала каждая предоставленная самой себе система стремится принять наиболее вероятное состояние и все спонтанные изменения в ней идут в направлении увеличения ее вероятности. [c.410]

Но понятие энтропии возникло только спустя два с липшим тысячелетия. Ввел его в 1870 г. немецкий физик Клаузиус, и этим он положил начало второму закону термодинамики. Однако мы сначала напомним первый закон. Ему можно дать различную формулировку, но суть одна — энергия не может возникнуть из ничего а исчезнуть бесследно. Применительно к тепловым процессам этот закон утверждает, что изменение внутренней энергии системы 17 равно количеству сообш,енной системе теплоты за вычетом работы А, совершенной системой Д / = — Q — А. Ясно, что в системе, не совер- [c.30]

Классическими примерами образования флуктуаций, т. е. возникновения в равновесных системах процессов, протекающих с убылью энтропии, служит броуновское движение. Оно возникает вследствие того, что сумма импульсов от удрров молекул среды о поверхность маленькой частицы не равна нулю и в каждый момент хаотически меняется и по величине и по знаку, вызывая движение ч стиц снизу вверх вопреки силе тяжести и в противоречии со вторым началом (в его нестатистических формулировках), ибо броуновское движение происходит в среде, где уже установилось термическое равновесие. Такого рода противоречия между фактами и теорией исчезают при статистическом толковании второго нач -ла термодинамики. [c.94]