43. Клаузиус теоремасы. Энтропия. Энтропияның қасиеті. Энтропия және ықтималдық

Энтропия ұғымын алғаш рет Клаузиус еңгізген (1865). Бұл ұғымның физикалық мағынасын анықтау үшін изотермиялық процесс кезінде дененің алатын жылуының жылуды беретін дененің температурасына қатынасын қарастырады. Бұл қатынасты келтірілген жылу мөлшері деп атайды. Q \T.

dS= Q/T

мұндағы dS күй функциясы энтропия деп аталады.

Қайтымды процестер үшін энтропияның өзгерісі:

Қайтымсыз процестер үшін жүйенің энтропиясы өсіп отырады:

Клаузиус теңсіздігі: тұйық жүйенің энтропиясы немесе өседі (қайтымсыз процестер үшін), немесе тұрақты болып қалады (қайтымды процестер үшін).

. Клаузиус теңсіздігі: тұйық жүйенің энтропиясы немесе өседі (қайтымсыз процестер үшін), немесе тұрақты болып қалады (қайтымды процестер үшін).

44. Статистикалық таралу. Ықтималдық. Орташа мәндер және флуктуация.

ФЛУКТУАЦИЯ (латынша fіuctuatіo — үздіксіз қозғалыс, тербеліс) — физикалық шамалардың (бақыланатын мәндері) өздерінің орташа мәндерінен кездейсоқ ауытқуы. Бұл құбылысты зерттеудің принциптік маңызы бар. Өйткені ол термодинамалық ұғымдар мен заңдылықтардың қолдану шегін анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен бірге Флуктуация— көптеген физикалық процестерге тән құбылыс. 

45. Максвелдің таралу заңы. Газ молекулаларының жылулық қозғалысының жылдамдығы.

Максвелл теориясында электродинамиканың негізгі есебі шешілді, яғни берілген зарядтар мен токтар жүйесінің тудыратын электромагниттік өрісінің сипаттамалары анықталады. Максвелл теориясы макроскопиялық теория болып табылады, яғни бұл теорияда заттардың немесе орталардың ішкі құрылыстары қарастырылмайды.

Молекулалардың бейберекет қозғалысының салдарынан және олардың өзара соқтығысуларынан газ молекулалары белгілі бір жағдайда жылдамдықтар бойынша таралады, сондықтан олардың ішінде өте жылдамдары да, немесе өте баяулары да бар. Теория мен тәжірибе көрсеткендей молекулалардың жылдамдықтар бойынша үлестірілуі кездейсоқ емес, ол толық түрде анықталған. Осы үлестірілу молекулалық қозғалыстың хаостігіне қайшы емес, тіпті соның арқасында пайда болады.

Зат бөлшектерінің жылулық қозғалысын қөрнекі түрде көрсететін тәжірибені ағылшын ғалымы Броун жасады.  Броун  микроскоптың көмегімен сұйықта қалқыған гүл тозаңдарының жылдам, тәртіпсіз қозғалысын бақылады. Осындай зат бөлшектерінің жылулық қозғалысын Броундық қозғалыс деп атайды.

46. Тасымал құбылыстары. Тепе-тең емес күйдегі термодинамикалық жүйелер.

Тасымалдау құбылыстарының жалпы теңдеуі

Егер термодинамикалық жүйе тепе-теңдік күйде болмаса, жүйеде тасымалдау құбылыстары деп аталатын қайтымсыз ерекше процестер жүреді. Олардың нәтижесінде массаның, импульстің және энергияның кеңістіктегі тасымалдануы жүреді.

Тасымалдау құбылыстарына диффузия (массаның тасымалдануы), ішкі үйкеліс ( импульстің тасымалдануы) және жылу өткізгіштік ( энергияның тасымалдануы) жатады.

47. Газдардағы тасымалдау құбылыстары.

Көптеген тәжірибелер заттар мен денелерді құрайтын бөлшектердің үздіксіз қозғалыста болатынын дәлелдеді. Мысалы, өткір иісті затты бөлмеге алып кірсе, оның иісі сол уақытта ягни тез арада бөлме ішіне таралып кетеді. Бұдан затты құрайтын ұсақ бөлшектер үздіксіз қозғалыста болады деп жорамалдауға болады. Алайда ғылыми жорамалдың ақиқаттығын көптеген тәжірибелер жасап, тексеру қажет. Тек сынақ-тәжірибе ғана жорамалдың дұрыс немесе бұрыстығын анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, тар саңылаудан қараңғы бөлмеге түскен жарық жолағына көз салсаң, ауадағы шаң тозаңдарының ретсіз әрі үздіксіз қозғалыста болатынын көресің. Бұл бөлшектер, әрине, ауадағы молекулалар емес. Бірақ ауа құрамындағы көзге көрінбейтін сансыз көп молекулалар мен атомдар үздіксіз және ретсіз қозғала жүріп, ауадағы шаң тозаңдарын үнемі ретсіз қозғалыста болады.

Бір заттың молекулаларының екінші заттың молекулаларының араларындағы бос орындарға өтіп таралуын диффузия (латынша жайылу, таралу) деп атайды.