Изолированная система энтропия

Как показано в 20, в изолированных системах энтропия может только увеличиваться и достигать своего максимума, когда система находится в равновесии. Поэтому она и используется для суждения о направлении самопроизвольных процессов в таких системах. Однако в естественных условиях подавляющее большинство процессов протекает в неизолированных системах. По этой причине для них потребовалось ввести другие критерии равновесия. Направление процессов при этом можно характеризовать работой, которую они могут совершать при определенных условиях. [c.75]

Кроме тех свойств энтропии, о которых говорилось, она является критерием возможности и направления процессов, а также состояния термодинамического равновесия в изолированных или адиабатно-изолированных системах. Если в изолированной системе протекает самопроизвольный необратимый процесс, то, как следует из (II, 104), энтропия возрастает. Условие (II, 104) является условием осуществимости данного процесса в изолировашюй системе. Процессы, для которых энтропия у.мепьшаегся, т. е, Д5<0, неосуществимы в изолированных системах. Если процесс возможен в прямом и обратном направлениях, то в изолированной системе он будет протекать в том направлении, которое сопровождается увеличением эптропни. При протекании процессов в изолированной системе энтропия ее увеличивается и одновременно система приближается к состоянию равновесия. Когда система достигнет состояния равновесия, то все процессы прекратятся, и энтропия будет [c.115]

Для обратимых процессов второе начало термодинамики выступает как закон о существовании и сохранении энтропии. При обратимых процессах в адиабатно-изолированной системе энтропия согласно уравнению (11,91) остается постоянной. Если же обратимый процесс происходит в неизолированной системе, то ее энтропия может меняться, но тогда изменяется энтропия окружающей среды при этом суммарная энтропия всех тел, участвующих в обратимом, процессе, остается постоянной. [c.113]

Применение второго закона термодинамики к изолированной системе. Энтропия, как критерий самопроизвольности и равновесия процесса. Свойство энтропии быть критерием самопроизвольности и равновесия процесса обнаруживается при рассмотрении изолированной системы. Так как внутренняя энергия и объем такой системы постоянны, то согласно bQ = dU - - pdv теплообмен с внешней средой исключен, т. е. 6Q = 0. Если 6Q = О, то из уравнения (VI.6) следует, что dS > 0. [c.93]

Величина называется энтропией. Так как число способов, которыми можно реализовать то или иное состояние, не зависит от пути перехода в него, то энтропия является функцией состояния системы. Она определяет направление самопроизвольных процессов в изолированной системе энтропия изолированной системы по мере протекания процесса непрерывно возрастает. Этот вывод довольно легко распространить и на неизолированные системы, если реакции происходят в термостатах достаточно большого размера, внешняя оболочка которых может рассматриваться как изолирующая. Таким образом, если в понятие системы включить не только конкретный аппарат, в котором происходит реакция, но и внешнюю среду, которую можно считать заключенной в изолирующую оболочку, то можно утверждать, что все самопроизвольные процессы сопровождаются возрастанием энтропии. Это утверждение следует понимать только так сумма энтропий системы и термостата должна обязательно возрастать, но энтропия отдельной части может изменяться произвольным образом — ее значение может как возрастать, так и уменьшаться. [c.21]

Согласно второму закону термодинамики при реальных необратимых процессах, протекающих в конечной изолированной системе, энтропия возрастает, а при обратимых — остается неизменной. [c.48]

НАПРАВЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ. ЭНТРОПИЯ [c.61]

Для необратимых процессов, протекающих в изолированных системах, энтропия и термодинамическая вероятность растут и достигают максимального значения при установлении в системе равновесного состояния. Таким образом, между энтропией и термодинамической вероятностью существует зависимость, которую Больцман Б общей форме выразил уравнением [c.151]

Как было показано в гл.1, в случае протекания самопроизвольных процессов в изолированной системе энтропия системы всегда возрастает. Поскольку в равновесном состоянии изменение энтропии прекращается, в состоянии равновесия энтропия в изолированной системе достигает максимального значения [c.49]

Как уже отмечалось, в изолированных системах энтропия может только увеличиваться и при равновесии достигать максимума. Поэтому ее изменение может служить критерием, указывающим направление процессов именно в таких системах. Однако на практике большинство процессов протекает в неизолированных системах. Действие почти всех промышленных агрегатов связано с теплообменом и изменениями объема. Поэтому для таких незамкнутых систем целесообразно выбирать другие критерии равновесия. Возможность или невозможность процессов при этом связывается с работой, которую они могли бы произвести. [c.47]

В изолированных системах энтропия может только увеличиваться и при равновесии достигать максимума. Поэтому ее можно использовать для суждения о направлении процессов в таких системах. Однако на практике большинство процессов протекает [c.37]

Важность выражения (2.58) во всех вопросах, связанных с устойчивостью равновесного состояния, вполне очевидна. Так как для изолированной системы энтропия должна быть максимальна в равновесии, первый дифференциал энтропии должен исчезать, а второй (2.58) должен быть отрицательным (мы вернемся к этим вопросам в гл. 4). Проведя аналогичные вычисления (для которых оператор б заменен на (3<) получим другое важное уравнение [c.39]

В изолированных системах изменение энтропии слу жит критерием, определяющим направление процесса Согласно второму началу термодинамики, в изолированных системах энтропия самопроизвольно протекающего процесса возрастает, т е Д5>0 [c.98]

Положительность квадратичной формы (1.19) следует из второго закона термодинамики. В изолированной системе энтропия системы не может убывать. Поэтому, если обмен энергией и массой с внешней средой отсутствует, изменение энтропии системы равно производству энтропии [c.24]

Для конечного обратимого изменения в изолированной системе А5 = О, а для конечного необратимого изменения А5 > 0. Таким образом, при необратимом изменении в изолированной системе энтропия растет. Энтропия максимальна, когда все возможности ее увеличения при самопроизвольных изменениях исчерпаны. Для любого бесконечно малого изменения состояния при равновесии в изолированной системе йЗ = 0. [c.364]

В изолированных системах энтропия не может убывать, она возрастает или остается постоянной. Это одно из основных свойств энтропии. Постоянство энтропии ds = 0) означает, что изменение состояния обратимо, возрастание энтропии означает необратимость процесса. Это важное свойство энтропии позволяет судить о степени отклонения реальных процессов от идеальных, позволяет анализировать эффективность различных тепловых устройств, в том числе и криогенных систем (см. стр. 90). [c.8]

Согласно второму закону термодинамики, все самопроизвольные процессы сопровождаются увеличением энтропии системы. В изолированной системе энтропия в состоянии равновесия достигает максимального значения. Поэтому для состояния равновесия справедливо равенство [c.19]

В] В термически изолированной системе, энтропия которой достигла максимума, возможны только обратимые процессы, т. е. система должна быть в состоянии равновесия. [c.183]

В ] Термически изолированная система, энтропия которой достигла максимума, находится в равновесии, если объем или внутренняя энергия постоянны. [c.184]

Отсюда следует, что при обратимых процессах, протекающих в адиабатно изолированной системе, энтропия системы не изменяется А5 = 2 — 51 = 0 или 52 = 5 , а при необратимых (самопроизвольных) процессах энтропия адиабатно изолированной системы только возрастает А5 — 8 — 5x 0 или 5х. Если система состоит, например, из двух частей, то энтропия всей системы равна сумме энтропий отдельных ее частей, т. е. [c.89]

Рассматривая всю вселенную как одну изолированную систему и применяя положение о том, что в изолированных системах при необратимых процессах энтропия возрастает, а при обратимых она сохраняет свое значение (т. е. в изолированных системах энтропия может только возрастать, но не убывать), Клаузиус сделал ошибочный вывод о неизбежности тепловой смерти вселенной , которая должна наступить, когда энтропия вселенной достигнет максимума. В состоянии тепловой смерти, по Клаузиусу, во всем мире будет существовать одинаковая температура и, следовательно, полная невозможность перехода теплоты в работу. [c.145]

Если система при обратимом превращении изолирована от окружающей среды, Q = О, а поэтому иД5 = 0. Это означает, что в процессе обратимого превращения в изолированной системе энтропия остается постоянной (ее изменение равно нулю). [c.124]

Термодинамическая трактовка энтропии связана с обратимыми процессами, которые практически не могут быть осуществлены (гл. П, 4). Однако мы можем говорить и об энтропии на основе реальных необратимых процессов, так как можно показать, что в необратимых процессах, протекающих в термически изолированных системах, энтропия всегда растет. Таким образом, в реальных изолированных системах будут идти только такие процессы, которые протекают с возрастанием энтропии. Это есть так называемый закон энтропии. Если процессы не могут идти с увеличением энтропии, то есть если в данных условиях энтропия имеет наибольшую величину, то в системе не может происходить никаких изменений система будет находиться в равновесии. Следовательно, максимум энтропии — условие равновесия процессов. [c.125]

Ввиду того, что реальные процессы всегда необратимы, энтропия в результате их протекания всегда возрастает. Если система достигла состояния равновесия, т. е. если течение процесса прекратилось, то перестает увеличиваться и энтропия. Следовательно, в изолированной системе энтропия равновесного состояния является максимальной. [c.656]

Свойства энтропии, установленные для обратимых процессов, изменяются при переходе к необратимым процессам. Энтропия не является простым аналогом всех остальных координат состояния. Особенность теплоты как макроскопически неупорядоченной формы изменения энергии проявляется в том, что при протекании необратимых процессов в замкнутой адиабатически изолированной системе энтропия возрастает [c.21]

В соответствии с таким определением энтропия является мерой необратимости процесса при самопроизвольных процессах, протекающих в изолированной системе, энтропия может только возрастать, достигая максимального значения при установлении термодинамического равновесия. Так как при необратимых процессах изолированная система, как правило, переходит из менее вероятного состояния в более вероятное, то энтропия должна быть связана с вероятностью Q данного состояния системы [c.305]

Для вывода системы из равновесного состояния необходимо подвести к ней вещество или энергию. Для изолированной системы энтропия 5 в состоянии равновесия достигает максимума, следовательно, можно записать еще одно условие [c.21]

Рис, 21. К доказательству возраста- Рис. 22. К доказательству неизменности ния энтропии изолированной системы энтропии изолированной системы при напри наличии в ней необратимого теп- личии в ней обратимого теплообмена лообмена между телами между телами [c.57]

Рис. 24. При испарении жидкости в изолированной системе энтропия увеличивается. Энергия, масса и объем системы остаются прежними.

Согласно второму закону термодинамики в изолированной системе самопроизвольно может протекать только такая реакция, которая сопровождается увеличением энтропии. Для лю( ой химической реакции, протекающей в изолированной системе, энтропия конечного состояния никогда не может быть меньше энтропии начального состояния. [c.138]

Поэтому при обратимых процессах в изолированной системе энтропия остается неизменной [c.85]

Для необратимых процессов второе начало термоди)13мики — это закон существования и возрастания энтропии. Как следует из уравнения (II, 104), при протекании необратимого процесса в изолированной системе энтропия возрастает. [c.115]

Из этого соотношения, которое можно представить для необратимых процессов в виде TdS>8q, вытекают важные следствия для изолированных систем. Так как подобные системы не получают и не отдают тепла, то 6 = 0. Следовательно, при необратимых процессах, про-текаюш,их в изолированных системах, 7 iS>0. Абсолютная температура Т всегда полозкительна, и поэтому для необратимых процессов dS>0. Таким образом, при протекании необратимых, или, что то же самое, самопроизвольных процессов в изолированных системах энтропия всегда возрастает. Естественно, что она не может возрастать неограниченно в системе конечных размеров с заданным количеством вещества. Поэтому энтропия стремится к некоторому максимуму, при достижении которого устанавливается равновесие. Отсюда следует вывод условие равновесия в изолированной системе — максимум энтропии. Соотношение (П.5) представляет собой математическую формулировку второго закона термодинамики. [c.35]

ПИИ в отдельных частях системы и при меньшем, и, очевидно, процессы в этих случаях будут различными. Именно это наблюдается в биологических системах, для которых характерно диспропорционирование энтропии. Общий баланс биологических процессов в достаточно большой системе, конечно, находится в согласии со вторым началом термодинамики, но сопряжение процессов приводит к временному развитию низкоэнтропийных организаций. Если состояние равновесия в классической термодинамике определено достаточно полно, то в описании поведения неравновесных систем термодинамика менее продуктивна. Принцип, который часто рассматривают как вторую часть второго начала термодинамики, утверждающий, что в необратимом процессе в изолированной системе энтропия возрастает, оставляет много возможностей для протекания процессов по совершенно различным путям. Так, система, содержащая источник энергии (Солнце) и набор веществ, может достигнуть максимума энтропии в результате простых химических процессов, а может, как мы наглядно в этом убеждаемся, пойти по пути, на котором одним из продуктов диспро-порционирования энтропии явится мозг человека. [c.14]

Отсюда следует, что в любых изолированных системах энтропия системы сохраняет постоянное значение S= onst, если в системе совершаются только обратимые процессы, и возрастает при всяком необратимом процессе. Следовательно, в изолированных системах всякий самопроизвольно протекающий процесс сопровождается возрастанием энтропии. Процесс протекает самопроизвольно до тех пор, пока система не перейдет в равновесное состояние, в котором энтропия достигает максимального для данных условий значения, т. е. при равновесии [c.98]

Если отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой (6Q = 0), т. е. система адиабатна, то (11) принимает вид dS S 0. Тогда в изолированной системе энтропия остается постоянной (S = onst), если в ней протекают только обратимые процессы (устанавливается равновесие) энтропия возрастает до некоторого максимума (5г — 5i > 0), если в системе идут необратимые процессы. Условие 5 > О относится только к изолированной системе в целом. В отдельных ее частях могут идти процессы, противоречащие этому условию. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология