Температурная зависимость энтропии
S
T C
S S0 Sф. п. Tp dT T0
S H T
25
Третий закон термодинамики
Третье начало термодинамики - закон термодинамики, сформули- рованный В. Нерстом в 1906 году, согласно которому энтропия любой системы стремится к конечному для неё пределу, не зависящему от давления, плотности или фазы, при стремлении температуры к абсолют- ному нулю.
При абсолютном нуле температуры система находится в состоянии, для которого вероятность P = 1. Следовательно, энтропия S = 0 при Т = 0. Из третьего начала термодинамики следует, что абсолютного нуля температуры нельзя достигнуть ни в каком конечном процессе, связан- ном с изменением энтропии, к нему можно лишь асимптотически приб- лижаться.
И. Пригожин: «…и биосфера в целом, и ее различные компоненты, живые или неживые, существуют в неравновесных условиях. В этом смысле жизнь, заведомо укладывающаяся в рамки естественного порядка, предстает перед нами как высшее проявление происходящих в природе процессов самоорганизации ».
26
27
Классическая термодинамика основана на фундаментальном положении о стремлении физико-химических систем к состоянию равновесии. В основе неравновесной термодинамики - концепция локального равновесия, заключающаяся в том, что равновесные термодинамические соотношения справедливы для термодина- мических переменных, определенных в элементарном объеме, то есть любая физико-химическая система может быть мысленно разделена на множество элементарных ячеек, достаточно боль- ших, чтобы рассматривать их как макроскопические системы, но в то же время достаточно малых для того, чтобы состояние каждой из них было близко к состоянию равновесия.
Примеры таких систем – суспензии, растворы полимеров, биологические системы, разреженные газы и т. д. Неравновесная термодинамика даёт теоретическую основу для исследования открытых систем, позволяет объяснить многие неравновесные процессы – образование мицелл, колебательные химические реакции и др..
28
Илья Пригожин родился в Москве в канун русской революции. В 1921 г. семья Пригожиных эмигрировала из России. Сначала они жили в Литве и Германии, а с 1929 г. поселились в Бельгии.
В 1977 г. Пригожину была присуж- дена Нобелевская премия по химии «за работы по термодинамике необ- ратимых процессов, особенно за теорию диссипативных структур». Эта работа открыла для термодина-мики «новые связи и создала теории, устраняющие разрывы между хими- ческим, биологическим и социальным полями научных исследований...»
25 января 1917 – 28 мая 2003
29
30
Реакция Белоусова—Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором параметры реакции
(цвет, концентрация компонентов и др.) изменяются периодически, |
|
образуя сложную пространственно-временную структуру. |
|
В настоящее время этим названием объединяют целый класс |
|
химических систем, близких по механизму, но различающихся |
|
катализаторами (Ce3+, Mn2+, комплексы Fe2+, Ru2+), органическими |
|
восстановителями (малоновая кислота, броммалоновая кислота, |
|
лимонная кислота, яблочная кислота и др.) и окислителями (броматы, |
31 |
иодаты и др.). |
(критерии самопроизвольного протекания процессов)
32
33
34
35
36