Четвёртый постулат тд

Четвёртый постулат называют вторым началом термодинамики (о существовании и неубывании энтропии): в состоянии термодинамического равновесия у системы существует макропараметр энтропия, которая в случае адиабатически изолированной системы (нет обмена теплотой) не убывает

Для обратимого (равновесного) процесса в изолированной системе энтропия не меняется

.

Для необратимого (неравновесного) процесса в изолированной системе энтропия возрастает

, .

Согласно второму началу ТД в виде полученного неравенства Клаузиуса, необратимый процесс в изолированной системе всегда происходит в определённом направлении так, что энтропия системы не убывает:

При этом термодинамическая трактовка изменения энтропии – суммарная приведённая теплота. Однако термодинамика не рассматривает микроскопическое строение вещества, поэтому для более глубокого понимания смысла 2 НТД следует обратиться к статистической трактовке энтропии.

Л. Больцман выдвинул гипотезу: между термодинамической вероятностью макросостояния системы и её энтропией существует однозначная связь. Он доказал, что эта связь имеет вид уравнения Больцмана:

Термодинамическая вероятность – это число способов реализации данного макросостояния системы, т. е. число микросостояний, обусловленных движением и «перестановкой» частиц.

Когда система находится в состоянии равновесия, то:

- частицы равномерно (равновероятно) распределены,

- число микросостояний системы (термодинамическая вероятность) максимально

- энтропия системы максимальна

.

Таким образом:

• энтропия есть мера беспорядка, хаоса;

• наиболее вероятными процессами в природе являются самопроизвольные процессы перехода в состояние равновесия и беспорядка с максимальной энтропией.

Однако в системе многих частиц всегда есть флуктуации, отклонения от общих закономерностей. Они становятся более существенными в системах небольшого числа частиц. Поэтому процесс роста энтропии оказывается лишь более вероятным, и есть вероятность процессов с уменьшением энтропии.

Пятый постулат тд

Пятый постулат называют третьим началом термодинамики или тепловой теоремой Нернста (о существовании и недостижимости абсолютного нуля температуры): при приближении к абсолютному нулю температуры энтропия любой ТД системы перестаёт зависеть от каких-либо ТД параметров и принимает одно и то же постоянное значение

§ 4.3. Явления переноса и фазовые превращения

Если вещество каким-либо образом вывести из состояния равновесия, то оно вновь окажется в равновесном состоянии (но в другом) спустя некоторое время. В течение этого времени происходят явления переноса, которые обусловлены столкновениями частиц вещества (молекул).

Существуют 4 явления переноса: диффузия, вязкость, теплопроводность, электропроводность.

4.3.1. Диффузия

Диффузия – это перенос массы частиц.

Диффузия подчиняется закону А. Фика: поверхностная плотность потока массы вещества, переносимого через единичную площадку в единицу времени, пропорциональна градиенту плотности вещества

_{В частном случае диффузии вдоль одного направления (оси 0z):}

Коэффициент диффузии газа (по молекулярно-кинетической теории):

_{Следовательно,}

В разных веществах: