Энтропия вселенной

Укажите, правильно ли каждое из приведенных ниже утверждений. Если оно неправильно, укажите, что в нем неверно, а) Все экзотермические реакции являются самопроизвольными. б) В большинстве самопроизвольных реакций энтропия Вселенной повышается. в) Если эндотермическая реакция имеет положительное AS, то изменение свободной энергии, связанное с этим процессом, по мере повышения температуры должно становиться все более отрицательным. [c.197]

Рис. 14-1. Схематическое изображение реакционной системы и окружающей среды. В реакциях, протекающих при постоянной температуре и постоянном давлении, между системой и окружающей средой возможен обмен энергией, однако такой обмен должен происходить в соответствии с законами Термодинамики. Первый из них гласит, что общее количество энергии во Вселенной (система + окружающая среда) остается постоянным. Согласно второму закону, при физическом или химическом изменении в системе энтропия Вселенной увеличивается одновременно уменьшается свободная энергия реакционной системы. Наряду с этими изменениями от системы к окружающей среде или от окружающей среды к системе может передаваться тепло, как это следует из соотношения

Энтропия вселенной не может уменьшаться . [c.189]

Второй закон термодинамики позволяет ввести новую функцию состояния — энтропию. Этот термин, предложенный Клаузиусом [231] в 1865 г., происходит от греческого трол т] (что в переводе означает поворачивать кругом или изменять ) и используется в краткой формулировке второго закона термодинамики, данной Клаузиусом Энтропия вселенной стремится к максимуму . Математическое выражение второго закона термодинамики с помощью линейных интегралов для обратимых и необратимых процессов может быть представлено в виде [c.105]

Как было показано в упражнении 18.1, этот химический процесс приводит к уменьшению хаотичности, т.е. А5 для него является отрицательной величиной. Но при протекании этого процесса в окружающей среде тоже происходят определенные изменения. Например, поскольку реакция образования оксида экзотермична, выделяющаяся теплота поглощается окружающей средой. В действительности изменения, происходящие в окружающей среде, вызывают повышение ее энтропии, которое больше понижения энтропии в самой системе. Для любого самопроизвольного процесса сумма изменений энтропии системы и окружения (эта сумма есть изменение энтропии Вселенной в результате данного процесса) должна быть положительной [c.178]

Согласно второму закону термодинамики, любой самопроизвольный процесс приводит к возрастанию энтропии Вселенной. Однако энтропия воды при замерзании уменьшается. Объясните, почему оба утверждения не противоречат друг другу. [c.195]

В случае обратимого процесса энтропия вселенной постоянна, а в случае необратимого процесса возрастает. [c.189]

Рассматривая Вселенную как изолированную систему, Р. Клаузиус свел к афоризму оба начала термодинамики энергия Мира постоянна энтропия Мира стремится к максимуму. Это утверждение положило начало теории тепловой смерти Вселенной. В самом деле, если никаких поступлений энергии во Вселенной нет, то рано или поздно все температуры выравняются, все источники энергии будут исчерпаны, энтропия Вселенной достигнет максимума и наступит тепловая смерть. Несмотря на кажущуюся бесспорность этого вывода, хочется надеяться, что во Вселенной действуют какие-то иные, не известные нам законы. Свидетельством тому являются открытия новых звезд, галактик и мощных источников излучения во Вселенной. [c.315]

При расчете изменения энтропии вселенной между спонтанным (необратимым) и равновесным (обратимым) путями наблюдается различие. В этих двух случаях изменение окружающей среды различно. Мы сейчас рассмотрим этот вопрос. [c.155]

Рассмотрим систему и сс окружение, находящиеся в тепловом равновесии (т. е. 7 окр=7 с ). Пусть в системе происходит процесс, в результате которого в окружающую среду переходит количество теплоты Тогда общее изменение энтропии вселенной равно [c.156]

Иногда второй закон формулируют иначе энтропия вселенной всегда возрастает. [c.205]

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]

Для биологических систем существенна еще одна важная особенность изменений энтропии Согласно второму закону термодинамики, при химических реакциях или физических процессах энтропия Вселенной увеличивается. Из этого закона, однако, не следует, что возрастание энтропии должно происходить обязательно в самой реакционной системе оно может произойти в любом другом участке Вселенной. В живых организмах метаболические процессы, т. е. те превращения, которым подвергаются в них пищевые вещества, не ведут к возрастанию внутренней неупорядоченности, или энтропии самих организмов. Из повседневных наблюдений мы знаем, что любой организм, будь то муха или слон (т. е. в нашем понимании система ), при всех процессах жизнедеятельности сохраняет присущую ему сложную и упорядоченную структуру. В результате процессов жизнедеятельности возрастает энтропия не самих живых организмов, а окружающей среды. Живые организмы сохраняют внутреннюю упорядоченность, получая свободную энергию в виде пищевых веществ (или солнечного света) из окружающей среды и возвращая в нее такое же количество энергии в менее полезной форме, главным образом в форме тепла, которое рассеивается во всей остальной Вселенной. [c.408]

I- 44 кал/моль град (энтропия Вселен- [c.408]

Второй закон термодинамики. Закон, согласно которому при любом химическом или физическом процессе энтропия Вселенной возрастает. [c.1009]

Необратимый процесс. Процесс, при протекании которого энтропия Вселенной возрастает. [c.1014]

В соответствии со вторым законом термодинамики полное изменение энтропии для самопроизвольно протекающей реакции должно быть положительным, т. е., как обычно говорят, энтропия вселенной должна возрастать . Однако во вселенной принято выделять рассматриваемую систему и окружающую среду. Тогда можно записать [c.50]

Хотя все возможные в принципе изменения должны когда-нибудь осуществиться, вероятны лишь те из них, которые сопровождаются общим возрастанием энтропии вселенной. В замкнутой системе при постоянных температуре и давлении (наи- более распространенные лабораторные условия) осуществимость реакции определяется уравнением свободной энергии [c.61]

В каком из перечисленных ниже процессов будет происходить увеличение энтропии вселенной, а в каком из них будет возрастать энтропия рассматриваемой замкнутой системы Опишите каждую систе.му и составьте уравнение проис.ходящей в ней реакции. [c.313]

Все самопроизвольно протекающие процессы, насколько это известно, сопровождаются увеличением энтропии вселенной. Вселенная постоянно приближается к более хаотическому, или менее упорядоченному, состоянию. Равновесие будет достигнуто тогда, когда энтропия вселенной достигнет своего максимального значения. При этом полная энергия вселенной будет распределена наиболее беспорядочным из всех возможных способов. [c.329]

Мы рассмотрели процессы (рис. 26.2 и 26.3) очень общего типа, ничего не предполагая относительно природы систем А и В. Необходимо только, чтобы они могли работать циклически и конечное состояние совпадало с исходным. Этому требованию может удовлетворять любая система. Далее, мы ничего не оговаривали относительно природы резервуаров, за исключением того, что они изотермичны. Это могут быть массы с большими теплоемкостями, такие, как океаны и атмосфера. Это могут быть химические системы, реагирующие при постоянной температуре. Это могут быть системы, в которых происходят фазовые превращения, поддерживающие температуру постоянной, как в ледяной бане. Наконец, это могут быть любые другие системы с постоянной температурой, например живые системы и даже человек. Поскольку рассмотрение имело соверщенно общий характер, следовательно, общими являются и выводы. До тех пор пока кто-нибудь не обнаружит систему, в которой суммарный поток тепла будет переходить от более холодной области к более теплой без каких-либо других изменений, мы должны принять, что энтропия Вселенной (и любой изолированной системы) возрастает при любом реальном процессе. Способность изолированной системы постоянного объема совершать работу непрерывно снижается. Если изолированная система увеличивается в объеме, ее способность совершать работу уменьшается еще быстрее, так как вследствие расширения ее энергия будет менее концентрирована. [c.342]

Т2 — 11)1X2. Изменение энтропии рассматриваемой системы составляет /2 1п (Г2/Г1) [уравнение (10.8)]. Изменение энтропии Вселенной, связанное с этим самопроизвольным процессом переноса теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, как нетрудно видеть, является положительной величиной, что находится в согласии со вторым законом термодинамики в том виде, как он сформулирован в разд. 10.4. Численно такое увеличение, представляющее собой сумму двух указанных выше членов, можно выразить следующим образом (путем замены Гг — Г1 на ДГ и разложения в ряд 1п ж = а + V2a + +. .., где а = (х — 1)/х) [c.317]

Если теперь данную систему охладить до ее исходной температуры Г1, приведя в тепловой контакт с большим теплоприемником при темнературе Г1, то и в этом случае произойдет возрастание общей энтропии Вселенной. Рассматриваемая система перейдет в свое исходное состояние с начальной энтропией однако количество теплоты которое [c.317]

Описанный выше процесс, при котором система нагревается в результате контакта с теплоотдатчиком и затем охлаждается до своей начальной температуры (достигает исходного состояния), называется необратимым круговым процессом. На каждом из двух этапов данного процесса происходит возрастание энтропии Вселенной. [c.318]

Обратимый круговой процесс определяется как процесс, при котором данная система возвращается в свое исходное состояние (система завершает круг изменений состояния) без увеличения энтропии Вселенной. [c.318]

Сама форма уравнения (10.11) указывает на то, что возрастание-энтропии окружающей среды составляет 1/п часть величины для первоначального кругового процесса. При бесконечно большом значении п можно осуществить обратимый круговой процесс, не приводящий к- изменению энтропии Вселенной. [c.318]

Таким образом, удалось убедиться, что эффективность, или коэффициент полезного действия (к.п.д.), идеального теплового двигателя (обратимого) определяется долей теплоты, получаемой от теплоотдатчика, т. е. той, которая превращается в работу эта эффективность равна разности температур теплоотдатчика и теплоприемника, деленной на температуру теплоотдатчика. В действительности любой тепловой двигатель работает таким образом, что при осуществлении каждого цикла происходит увеличение энтропии Вселенной, а следовательно, такой двигатель работает с меньшей эффективностью. [c.320]

Самопроизвольными изменениями состояния являются такие изменения, которые приводят к увеличению энтропии Вселенной. Анализ нашей задачи показывает, что увеличение энтропии Вселенной происходит в тех случаях, когда АС имеет отрицательное значение следовательно, самопроизвольные изменения в системе, находящейся при постоянном давлении и температуре, сопровождаются уменьшением энергии Гиббса данной системы. [c.340]

Клаузиус неправильно трактовал второй закон термодинамики (одним нз творцов которого он был), как абсолютный закон прпроды. Незаконно распространяя свой постулат на вселенную, которую он уподоблял изолированной системе, и на неограниченный промежуток времени, Клаузиус дал второму закону следующую формулировку энтропия вселенной стремится к максимуму. [c.106]

Это рассулсдение, справедливое для изолированной системы, Р. Клаузиус обобщил и применил ко всей Вселенной в целом. По Клаузиусу, энтропия Вселенной стремится к максимуму, при котором значения всех интенсивных параметров выравняются и все процессы во Вселенной прекратятся. Такое состояние Р. Клаузиус назвал тепловой смертью Вселенной. [c.46]

Считать, что энтропия вселенной стремится к максимуму, это значит принять, что по мере протекания процессов их движущая сила будет исчерпываться и в конце концов наступит такое состояние, при котором процессы во вселенной прекратятся, т. е. наступит тепловая смерть. Абсурдность и ненаучность этой концепции очевидна она приводит к представлению об абсолютной уни-чтожаемости отдельных форм движения материи. [c.99]

Процессы, происходящие внутри изолированной системы, должны быть спонтаппымн (так как наш технический прогресс пе может проникнуть в изолированную систему). Приведенное неравенство показывает, что эти спонтанные процессы должны приводить к увеличению энтропии вселенной. Равенство Д5=0 прп.менимо только тогда, когда вселенная находится в равновесно.м состоянии, т. с. каждое изменение термодинамически обратимо. [c.149]

Внимание Мы только что сказали, что энтропия возрастает, однако фазовый переход — обратимый процесс. Не должно ли Д5 = 0 Это подчеркивает, как внимательно нужно проводить различие. между энтропией системы и энтропией вселенной. Энтропия систо-мы изменяется на AHtlTi. Теплота приходит от окружения, [c.153]

Такая аргументация неверно нн1ериретирует ситуацию (несмотря па то, что это можег служить правилом для запомпиання выражения для Л). Дело в том, что основанием для уменьшения А является голько тенденция перехода в состояние с большей энтропией. Система спонтанно переходит и одно илн другое состояние лишь потому, что это соответствует увеличению энтропии вселенной, а пе потому, что один компонент переходит в состояние с более низкой энергией. Форма выражения для dA производит впечаг-ление, что предпочти гельны состояния с более низкой энергией, по это впечатление опи1бочно. AS — это изменение энтропии системы, а —AI//T—изменение энтропии окружения суммарная энтропия стремится к максимуму. [c.158]

Рассчитайте разности мо.аьных энтропий а) между жидкой водой прн —5°С и льдом ири —5 С, б) между жидкой водой н ее парами прн 95 °С и давлении 1 атм. Проследите различие между разностями энтропий системы и разностями энтропий вселенной н обсудите спонтанность фазовых переходов прн этих температу рах, [Разность теплое.мкостей при плавлении 37,3 Дж/(К-.моль), при испарений 41,9 Дж/(К-моЛ1>).] [c.166]

Важно, чтобы было ясно, что именно полная энтропия определяет направление естественного изменения. Когда преобладает влияние JAS, изменение энтропии вселенной, а следовательно, естественное направление реакции, определяется изменением эитро-нии са.мон реакционной системы. Когда преобладает влияние U, доминирует изменение энтропии окружающей среды. [c.277]

Энтропия при замерзании убывает, хотя процесс самопроизвольный. Это связано с тем, что в окружающую среду выделяется теплота, и зшропия окружающей среды увеличивается, причем это увеличение бо.пьше, чем 118] Дж КГ, поэтому энтропия Вселенной при замерзании воды возрастает, как и полагается в необратимом процессе. Ответ. -1181 Дж-К". [c.46]

Уместно напомнить, что все синтезы в действительности происходят во вселенной, т. е. в системе, которую принято считать замкнутой. Поэтому постоянно остается термодинамический фактор — изменение энтропии вселенной. Энтропия вселенной возрастает это возрастание энтропии обусловлено рассеянием энергии и вещества из более концентрированного в менее концентрированное состояние. Конечная цель каждого хорошо спланированного синтеза состоит в максимальном уменьшении этих процессов рассеяния, так чтобы в пределе получить А5всел = 0. Наиболее эффективным с точки зрения термодинамики всегда является синтез, наиболее близкий к термодинамически обратимому процессу. Однако по мере приближения к обратимости скорость уменьшается до нуля, и поэтому все реальные синтезы являются компромиссом между требованиями термодинамической обратимости и кинетическими требованиями значительного выхода. Если стоимость энергии достаточно высока, больший вес приобретают требования термодинамики если же имеются богатые источники дешевой энергии, на первый план выступают кинетические требования. [c.261]

В заключение следует подчеркнуть, что сам по себе рост энтропии, или увеличение степени неупорядоченности, нельзя считать совершенно бесполезным. Поскольку увеличение энтропии Вселенной при биологических процессах необратимо, оно создает движущую силу и задает направление всем видам биологической активности. Живые организмы непрерывно повьпцают энтропию в окружающей среде, и этим Вселенная расплачивается за поддержание в них внутреннего порядка. [c.408]

Теперь рассмотрим систему при условии, что над ней не совершается работы. Если АС = Св — Сл обращается в нуль, то переход системы из состояния А в состояние В (или из В в А) является обратимым и не связанным с изменением энтропии Вселенной. Отсюда приходим к выводу, что условием равновесия при постоянных значениях Р и Г и без совершения какой бы то ни было работы над системой, кроме РАУ, является постоянство свободной энергии данной сис пел1ы (свободной энергии Гиббса) [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология