Необратимые процессы изменение энтропии в них

Следует указать важную особенность приведенных выше формулировок 2-го закона термодинамики. Они отражают необратимый характер термодинамических процессов и фактически отражают принцип возрастания энтропии (Л5>0). Они не могут быть интерпретированы с позиций принципа существования энтропии S = Q/T). Принцип существования энтропии определяет, что в равновесно протекающих процессах изменения проходят под действием энергии в форме теплоты. [c.87]

Для необратимых процессов изменение энтропии связано с теплотой процесса неравенствами (II, 102), (II, 103) и (II, 105). Поэтому по данным для необратимых процессов энтропию нельзя вычислить. Но изменение энтропии в обратимом и необратимом процессах одинаково, так как энтропия является функцией состояния. Следовательно, чтобы вычислить изменение энтропии в данном реальном необратимом процессе, нужно этот процесс (мысленно) провести обратимо и вычислить изменение энтропии по уравнению для обратимого процесса. [c.116]

В необратимом процессе изменение энтропии равно Д5,фуг+А5 (Д5 — избыточная энтропия, вызванная необратимостью процесса). Отсюда избыточная работа [c.636]

I в необратимых процессах изменение энтропии больше SQ [c.430]

В термодинамике необратимых процессов изменение энтропии системы рассматривается как сумма изменения энтропии 5, вызванного внутренними процессами, и изменения йеЗ, вызванного взаимодействием с окружающей средой ( поток энтропии ). Поэтому [c.68]

Изменения энтропии в необратимых процессах. Изменение энтропии для необратимых процессов можно. рассчитать, рассматривая такой путь, по которому процесс может протекать через ряд обратимых стадий. Расчеты такого типа будут проиллюстрированы на примере замерзания воды ниже ее точки плавления. [c.109]

В необратимых самопроизвольно протекающих процессах изменение энтропии А5>0, т. е. она только возрастает в обратимых процессах Д5=0 в общем случае изменение энтропии в изолированной системе Д5 0. [c.43]

Таким образом, поставленная задача — найти функцию, выражающую одностороннюю направленность протекающих в системе процессов, решена. Мерой необратимости процессов является энтропия. Неизменность же энтропии при обратимых процессах лишь подтверждает тот факт, что эта функция характеризует неравноценность состояний системы в любой момент необратимого процесса в любые два момента обратимого процесса, протекающего в изолированной системе, ее состояния с точки зрения возможности дальнейших изменений равнозначны друг другу, так как работоспособность системы не изменяется. [c.87]

Если система переходит т 1 в 2 необратимо, то изменение энтропии будет то же, что и в первом случае, так как она- является функцией состояния и не зависит от пути перехода, а определяется только начальным, и конечным- состоянием системы. На этом основан способ подсчета энтропии для необратимых процессов если провести обратимый процесс между двумя состояниями и найти приведенную теплоту этого процесса, то она будет равна изменению энтропии для любого процесса (в том числе и необратимого), который возможно провести между этими состояниями. [c.36]

Нужно отметить, что поскольку энтропия — функция состояния, изменение энтропии Д5, которое сопровождает превращение системы, обусловлено только начальным и конечным состояниями системы и не зависит от пути процесса и, в частности, от того, является ли процесс обратимым или необратимым. Для превращения, осуществляющегося при постоянной температуре (изотермический процесс), изменение энтропии Д5 независимо от характера процесса дается выражением [c.82]

Это неравенство для изолированной системы определяет, что спонтанные процессы в них проходят только с конечной скоростью, сопровождаемые возрастанием энтропии. Равновесные процессы протекают без изменения энтропии на каждой стадии, то есть 51=5г. Для необратимых процессов по знаку изменения энтропии можно определить тип процесса и направление его протекания. Для равновесных процессов по знаку изменения энтропии также можно предсказывать направление протекания процесса при данном изменении Р, Т и V. Так, если Д5>0, то она характеризует возможность самопроизвольного протекания процесса, при Д5< 0 возможно протекание процесса только при затрате работы. Последние процессы не могут быть осуществлены в изолированной системе и они не изучаются в термодинамике необратимых процессов и классической термодинамике. Возрастание энтропии Клаузиус распространил от изолированных систем на Вселенную и высказал предположение о возможной [c.96]

Таким образом, потеря работы из-за необратимости пропорциональна изменению энтропии из-за необратимости. Коэффициентом пропорциональности является величина наименьшей абсолютной температуры в изолированной системе (температура стока теплоты). При анализе технических процессов в качестве такой температуры обычно принимают температуру окружающей среды. [c.58]

Чем больше разница между фактической работой процесса и максимально возможной работой, тем больше степень необратимости процесса. Пусть совершается необратимый процесс перехода некоторого количества теплоты от тела нагретого к телу холодному так, что вообще не совершается какая-либо работа. Рассмотрим способ расчета изменения энтропии в этом случае. По отношению к необратимым процессам второе начало устанавливает закон, по которому, если в замкнутой системе протекает необратимый процесс, то энтропия всей системы увеличивается. [c.143]

В гл. 3 мы ссылались на следующий важный факт в изолированной системе при свободном протекании изменения системы энтропия должна увеличиваться. Такое изменение называют необратимым. Причинный рост энтропии и необратимость целесообразно — как это показала, между прочим, зависимость Беккера [1] — формулировать таким образом Необратимый процесс протекает потому, что он связан с увеличением энтропии . Эта формулировка оказывается весьма плодотворной, так как является исходным положением термодинамики необратимых процессов и открывает возможности рассмотрения процессов, не включаемых обычно в область так называемой классической термодинамики . [c.56]

Приведенные рассуждения можно распространить на другие процессы выравнивания (обмен веществ, химические реакции). Уравнения тогда получаются, естественно, более сложными. Если система как целое не является изолированной от внешней среды, то могут идти диссипативные процессы (необратимое превращение работы в теплоту, например, за счет трения или электрического тока). Наконец, можно рассмотреть также непрерывные процессы, сводя фазы к элементам объема и считая различия соседних элементов объема бесконечно малыми. Оказывается, что уравнение (4.27) всегда выполняется для всех необратимых процессов. В дальнейшем ради простоты будем учитывать только рассмотренный выше случай. Однако существенные результаты имеют общий характер. Чтобы получить общее изменение энтропии системы, необходимо рассматривать теплообмен с окружающей средой. При этом должно быть учтено, что обе фазы, согласно предположению, имеют различные температуры. Поэтому общая теплота, подводимая извне, должна быть разложена на [c.26]

Одной из основных термодинамических функций, которая может характеризовать трение и изнашивание в системе при таком подходе, является энтропия. Считается, что в процессах трения и изнашивания энтропия системы растет и стремится к максимуму [264, 268]. Следует отметить, что общее изменение энтропии системы складывается из изменения энтропии вследствие обмена теплом и веществом с внешней средой и изменения энтропии в результате процессов, протекающих внутри самой системы. При этом поступающая энтропия может быть (в зависимости от характера процесса) положительной или отрицательной, а также равной нулю, в то время как энтропия процессов, протекающих внутри самой системы, должна быть равна нулю для обратимых (или равновесных) процессов и положительна для необратимых превращений, к которым относятся трение и изнашивание. [c.250]

Полученное выражение не означает, что в результате неравновесного кругового процесса изменяется энтропия системы. Энтропия системы как функция состояния принимает первоначальное значение, и ее изменение равно нулю. Сумма же приведенных теплот, полученных системой, меньше нуля, следовательно окружающая среда в результате цикла получает от системы некоторое количество приведенной теплоты. Если цикл прямой, то, следовательно, холодильник получает больше теплоты, чем в равновесном цикле для той же величины Qi, и часть теплоты необратимо переходит от нагревателя к холодильнику. [c.89]

Скорость движения системы в фазовом пространстве по направлению к состоянию равновесия определяется суммированием скоростей движения по каждой из п координат. При этом основное соотношение термодинамики необратимых процессов применительно к замкнутой адиабатической системе определяет суммарную скорость изменения состояния системы (скорость возникновения энтропии) как сумму произведений термодинамических движущих сил на соответствующие коэффициенты, определяющие скорость движения системы вдоль одной из координатных осей и ) [c.16]

Из этого отнюдь не следует, что изменение энтропии в цикле, включающем необратимые процессы, не равно нулю. Энтропия является функцией состояния, и изменение ее не зависит от условий проведения процесса и, в частности, от его обратимости. Если система вернулась в исходное состояние, а это является условием кругового процесса, то ее энтропия всегда принимает исходное значение, и, следовательно, изменение энтропии равно нулю. Но теплота процесса зависит от условий его проведения, и неравенство (VII, 7) означает, что при необратимом процессе становится неприменимым равенство (VI 1,3) и вместо него будет справедливо неравенство [c.217]

Изменение энтропии всецело определяется начальным и конечным состояниями газа и не зависит от того, протекал ли процесс обратимо или необратимо, происходил ли он с поглощением или выделением теплоты или при = 0. Однако только при обратимом изотермическом проведении процесса AS = q/T (п, следовательно, q = RT n = Лм . [c.232]

Диффузия — необратимый самопроизвольный процесс. Чтобы вычислить изменение энтропии при взаимной диффузии двух газов, нужно вычислить изменение энтропии каждого из газов при обратимом изотермном расширении от начального объема или до [c.117]

Это допущение показывает, что если поток соответствует необратимому процессу Ь и испытывает действие силы необратимого процесса к через посредство обратного влияния в потоке, то справедливо и обратное. Скорость изменения энтропии в общем виде представится через производную по времени [c.257]

Изменение энтропии, вызванное необратимым процессом теплопроводности, может быть только положительным или (в крайнем случае) равным нулю. [c.26]

Решение. Процесс явно необратим, поэтому AS>Q T. Изменение энтропии А5 можно подсчитать только для обратимого процесса. Однако энтропия — функция состояния, не зависящая от пути процесса, а зависящая лишь от исходного и конечного состояний. Если обратимый и необратимый процессы провести при одних и тех же начальных и конечных состояниях системы, то Д5ояр = Д8 еобр. Всякий необратимый процесс можно провести мысленно в несколько стадий в тех же граничных условиях и вычислить энтропию для каждой обратимой стадии. Тогда сумма изменений энтропии этих стадий будет равна сумме изменений энтропии необратимого процесса. Поэтому мысленно проведем наш процесс обратимо в три стадии [c.101]

Найдем соотношение между изменением энтропии и теплотой, передаваемой в необратимом процессе. Теплота в необратимом процессе согласно уравнению (II, 99) меньше, чем в обратимом. При этом из уравнения (11,90) получаем [c.114]

Изменение энтропии реагентов можно выразить разностью 5г — Таким образом, изменение энтропии всей системы при необратимом процессе [c.669]

Лекция 6, Энтропия и необратимые процессы. Применение второго начала термодинампси к изо шрованным системам. Вычисление изменения антропии различных процессов. [c.209]

Таким образом, изменение энтропии в произвольном обратимом процессе равно, а в необратимом больше приведенной теплоты процесса. [c.76]

Изменение энтропии в обратимом круговом процессе равно нулю. В любом необратимом процессе общая энтропия всех участвующих в нем систем повышается. В обратимом процессе полный прирост энтропии всех систем равен нулю, причем изменение энтропии в каждой отдельной системе или части системы равно теплоте, деленной на ее абсолютную температуру. Очевидно, если тело (система) получает теплоту, то энтропия его возрастает. При всех адиабатных процессах энтропия тела остается без изменений, так как Р=0, н поэтому адиабатные процессы называют также нзоэнтропическими, а адиабату —кривой, равной энтропии, или изоэнтропой. Энтропия является экстенсивным свойством, обладающим аддитивностью, ибо мы можем вообразить две совершенно одинаковые системы, каждая из которых претерпевает один и тот же необратимый процесс очевидно, изменение стандартной системы пружина — резервуар, необходимое для обратимого возвращения, вдвое больше, чем оно было бы для того же процесса с одной из этих систем. Так как энтропия — аддитивное свойство, мы можем считать энтропию системы равной сумме энтропий образующих ее частей. [c.97]

Изучая вопрос о закономерностях, которым подчиняются все необратимые процессы, Пригожин пришел к выводу, что для стационарных процессов в изолированной системе характерно минимальное значение производной энтропии во времени. Это значит, что, когда процесс переходит из достационарной стадии в стационарную, производная энтропии по времени djS dt уменьшается и достигает минимума. Так, если два нагретых до разных температур тела мы соединим проводящим теплоту стержнем, то в первые моменты изменение энтропии в единицу времени будет больше, чем в последующие, когда установится стационарный поток теплоты. Таким образом, в необратимых процессах у энтропии обнаруживается тенденция замедлять темп своего роста, когда процесс [c.188]

При недостаточно критическом применении второго закона термодинамики из него можно сделать принципиально неправильный вывод. Согласно второму закону, в изолированной системе во всех обратимых- процессах энтропия не претерпевает изменений, а в необратимых только возрастает. Поэтому, если течение необратимых процессов не исключено, то энтропия такой системы может только возрастать, и это возрастание должно сопровождаться постепенным выравниванием температуры различных частей системы. Если рассматривать вселенную в целом как систему изолированную (не вступающую ни в какое-взаимодействие с другой средой), то можно заключить, что возрастание энтропии должно привести в конце концов к полному выравниванию температуры во всех частях вселеггной, что означало бы, с этой точки зрения, невозможность протекания каких-нибудь процессов и, следовательно, тепловую смерть вселенной . Такой вывод, впервые четко сформулированный в середине XIX в. Клаузиусом, является идеалистическим, так как признание конца существования (т. е. смерти ) вселенной требует признаиид и ее возникновения. Статистическая природа второго начала термодинамики не позволяет считать его универсально применимым к системам любых размеров. Нельзя утверждать также, что второй закон применим к вселенной в целом, так как в ней возможно протекание энергетических процессов (как, например, различные ядерные превращения), на которые термодинамический метод исследования но может механически переноситься. В определенных видах космических процессов происходит возрастание разности температур, а не выравнивание их. [c.220]

Увеличение и возможно под влиянием тепла 10, поступающего в систему извне, или за счет механической работы совершаемой над системой. Изменение энтропии можно представить в виде суммы слагаемых с1е8, равного йiQ/7, и внутреннего производства энтропии / 5, вызванного необратимыми процессами, типа релаксации напряжения или выделения тепла при трении. Следовательно, [c.117]

Все термодинамические способы повышения степени рекуперации тепловой энергии в узлах теплообмена и ТС в целом определяются вторым законом термодинамики [7,20-24] идельаные обратимые процессы протекают без изменения энтропии, в то время как в реальных, необратимых процессах, она возрастает. Наиболее отчетливо это видно из анализа идеального цикла Карно, в котором возможно максимальное превращение имеющегося тепла в работу. Если обозначить количество тепла при температуре потока Т через Ц, а -температура окружающей среды, то теоретически максимально возможное количество работы А, получаемое в цикле Карно, равно Q (Т -Т )/Т . Величина TQ/TJ - часть тепла, которое рассеивается в атмосферу (рис. I). Зависимость цикла Карно от температуры =(Т]--Тд)/Т представлена на рис. 2. Из изложенного вытекает несколько важных термодинамических предпосылок, учет которых при синтезе оптимальных ресурсосберегающих ТС позволяет обеспечивать их высокую эффективность. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология