6)Внутренняя энергия любой системы состоит из двух разных частей:

• 1. Свободная энергия G – это та часть внутренней энергии, которую в принципе можно полностью использовать для совершения работы.

• 2. Связанная энергия WСВЯЗ, которую в данных условиях вообще нельзя превратить в работу.

U = G + WСВЯЗ

ЭНТРОПИЯ

(греч. ἐντροπία – поворот, превращение) – функциясостояния термодинамич. системы, характеризующая направление протекания самопроизвольных процессов в этой системе и являющаяся мерой их необратимости. Понятие Э. введено в 1865 Р. Клаузиусом для характеристики процессов превращения энергии; в 1877 Л. Больцман дал ему статистическое. истолкование.

Мерой связанной энергии системы является энтропия S.

то есть энтропия S – это величина связанной энергии, приходящаяся на единицу абсолютной температуры.

Размерность энтропии – Дж.К –1.

Изменение энтропии рассчитывают:

• а) при изотермическом процессе:

• б) в случае изменения температуры:

Второе начало термодинамики: в изолированной системе общее изменение энтропии всегда положительно

все реальные процессы в изолированной системе происходят в сторону состояний с большей вероятностью, то есть с увеличением энтропии.

ΔSi > 0

Поскольку в изолированной системе:

U = G + WСВЯЗ = G + ST = const, то увеличение энтропии приводит к уменьшению свободной энергии.

ΔGi<0

В конечном итоге изолированная система переходит в состояние термодинамического равновесия.

Термодинамическое равновесие — состояние системы, при котором остаются неизменными по времени макроскопические величины этой системы (температура, давление, объём, энтропия) в условиях изолированности от окружающей среды.

7)Состояние системы (макросостояние) характеризуется такими параметрами, как температура, давление, объем и т.д. Однако каждому макросостоянию системы соответствует множество микросостояний, характеризующихся различными положениями и скоростями микрочастиц, образующих систему.

Состояние физической системы характеризуется определёнными значениями плотности, давления, температуры и др. измеримых величин. Перечисленные величины определяют состояние системы в целом (её макросостояние). Однако при одной и той же плотности, температуре и т. д. частицы системы могут различными способами распределиться в пространстве и иметь различные импульсы. Каждое данное распределение частиц называется микросостоянием системы. Термодинамическая вероятность (обозначается W) равна числу микросостояний, реализующих данное макросостояние, из чего следует, что термодинамическая вероятность связана с одной из основных макроскопических характеристик системы энтропией S формулой Больцмана

Термодинамическая вероятность (Р_тд) - это число микросостояний, которыми может быть реализовано данное макросостояние системы.

Формула Больцмана: S = k · ln P_ТД

Здесь k – постоянная Больцмана (k = 1,37^.10 ^–23 Дж.К ^–1)

Флуктуации (от лат. fluctuatio – колебание), случайные отклонения наблюдаемых физических величин от их средних значений. Ф. происходят у любых величин, зависящих от случайных факторов.