55. Статистический смысл макросостояния. Статистический смысл энтропии. Энтропия системы.

Статистический смысл макросостояния

Макросостояние системы- состояние системы может быть характеризовано заданием термодинамических параметров: температурой, давлением, объемом.

Микросостояние системы- когда заданы все мгновенные состояния каждой из частиц, входящих в систему.

W (статистический вес макросостояния системы) - это число микросотояний, которые осуществляют данное макросостояние.

Статистический смысл энтропии

Определение энтропии идет из приведенной теплоты. Приведенная теплота – это отношение теплоты Q в изотермическом процессе к температуре, при которой происходила передача теплоты.

Для процесса, происходящего по замкнутому циклу:

Итак, энтропия- функция состояния, полный дифференциал которой равен Т.е.

Энтропия- аддитивная величина, следовательно, энтропия системы равна сумме энтропий отдельных ее частей.

Связь статистического веса макросостояния системы(W) и энтропии:

Следовательно, наиболее вероятное изменение энтропии- это ее возрастание. По сути, энтропия- мера неупорядоченности системы, что можно назвать ее статистическим толкованием.

Энтропия системы максимальна при достижении замкнутой системой равновестного состояния.

56. Второй закон термодинамики. Неравенство Клаузиуса. Закон возрастания энтропии. Энтропия и необратимость.

Второй закон термодинамики: невозможен самопроизвольный переход тепла от тела, менее нагретого, к телу, менее нагретому. Иначе говоря, энтропия замкнутой системы не может убывать: она либо увеличивается, либо остается неизменной.

Неравенство Клаузиуса:

Закон возрастания энтропии:

Поскольку энтропия- функция состояния, то справедливо данное выражение, где ΔS= ΔQ/T.

Если система изолирована, т.е. не происходит теплообмен с внешней средой, то все ΔQ=0. Тогда ΔS>=0.

Таким образом, энтропия замкнутой системы может только возрастать, либо оставаться постоянной, но никак не убывать.

Энтропия и необратимость

При любом необратимом процессе в замкнутой системе энтропия возрастает.

57. Электрический заряд и его свойства. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции сил.

Электрический заряд (изменяется в кулонах)- физическая величина, определяющая способность частиц участвовать в электрическом взаимодействии. Это неотъемлемое свойство элементарной частицы, без него заряд существовать не может.

Свойства электрических зарядов:

Существование двух видов зарядов: положительных и отрицательных

Дискретность. В природе существует минимальный элементарный заряд, все заряды тел кратны ему.

Аддитивность. При соединении нескольких заряженных тел в одно его заряд будет равен алгебраической сумме зарядов всех тел, из которых оно было соединено.

Сохранение заряда (см. закон сохранения заряда)

Инвариативность.Заряд остается неизменным при переходе от одной системы к другой.

Закон сохранения электрического заряда:

Суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться.

Закон Кулона:

Сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Принцип суперпозиции сил:

Равнодействующая сила, приложенная к материальной точке, равна векторной сумме всех сил, приложенных к этой точке