Лекции / Лекции (Павлова) / L23

Лекция №23.

Скорость возникновения энтропии.

Диссипация.

A = (p₁ – p₂)dV = A_равн - A_неравн

A = - _iQ – нескомпенсированная теплота, т.е. внутри системы теплота.

работа совершается системой

Как всякая теплота, так и нескомпенсированная может приводить к возрастанию энтропии в системе за счет неравномерности процесса это утверждение не противоречит формулировке второго закона т/д, которую дал Клаузиус.

Д

external – (внешний)

(обмен в внешней средой).

о сих пор второй закон т/д был в виде:

В

, т.е. энтропия, как аддитивная функция складывается из 2-ух слагаемых

ведем понятие теплоты, которая поглощается или выделяется за счет того, что процесс неравновесный (внутри системы).

Изменение энтропии d_iS всегда > 0. Приращение d_iS, обусловленное изменениями внутри системы, никогда не имеет отрицательного значения  неравновесный самопроизвольный процесс характеризуется неравенством: d_iS > 0.

В равновесном: d_iS = 0.

В общем случае d_iS  0 (*) – также формулировка второго начала т/д.

(*) является общим единственным критерием неравновесности, т.о. все многообразие явлений, протекающих в природе, можно объяснить только изменением одной функции – энтропии.

Энтропия и деградация внутренней энергии.

Запишем объединенное уравнение первого и второго начала т/д:

TdS = dU + pdV + A, где pdV – основной вид работы расширения;

A – полученная работа.

TdS = Q; Q = _EQ +_IQ

_EQ = TdS - _iQ = dU + pdV + A’ S₁V = const;

закрепляем переменные

Для внутренней энергии эти переменные естественные, ведь внутреннюю энергию можно рассматривать как функцию любых параметров.

_iQ (некомпенсированная теплота) = -dU _{S, V, A’}  0 (часть внутренней энергии, которая никогда не будет превращена в работа), (всегда  0).

Доказать, что _iQ _{S, P, A’}  0

H = U + pV

U, H, G, F – т/д потенциалы.

Вывод:

Нескомпенсированная теплота = убыли термодинамических потенциалов при постоянстве их естественных переменных и отсутствие в рассматриваемом процессе полезной работы.

Стационарная работа (при постоянном градиенте действующих сил, когда функция распределения не зависит от времени).