ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энтропия из "Термодинамика" Свойства обратимых циклов, которые выражены уравнением (66), могут быть установлены также и в следующей форме. Пусть Аи В — два равновесных состояния системы 3. Рассмотрим обратимый процесс, который проходит система от начального состояния А к конечному состоянию В. В большинстве случаев возможно большое количество обратимых процессов, переводящих систему из А в В. Например, если состояние системы изобразить на диаграмме (V, р), то некоторая непрерывная кривая, которая соединяет две точки Аи В (представляющие начальное и конечное состояния системы), будет соответствовать возможному обратимому процессу от А до В. На рис. 9 показаны три таких процесса. [c.56] Однако во многих случаях можно определить энтропию даже для неравновесных состояний. Рассмотрим, например, систему, состоящую из различных гомогенных частей при различных температурах и давлениях. Пусть каждая часть имеет однородную температуру и давление. Если различные части находятся в прямом контакте друг с другом, то, очевидно, система не будет в равновесии, так как теплота будет передаваться от более горячих к более холодным частям и различия давлений приведут к возрастанию движения. Тем не менее, если мы заключим каждую часть в термоизоляционную жесткую оболочку, наша система будет в равновесии, и мы сможем определить ее энтропию. [c.58] Подставляя эти два значения интегралов в правую часть (70), получаем (69), что и требовалось доказать. [c.59] Определение (68) энтропии допускает произвол в выборе стандартного состояния О. Можно легко доказать, что если вместо О выбрать другое стандартное состояние О, то новая величина 5 ( ), которую мы получим для энтропии состояния А, отличается от прежнего значения 5 (Л) только аддитивной константой. [c.59] Однако, так как новое стандартное состояние О зафиксировано, то З(О ) — постоянная величина, т. е. не зависит от переменного состояния А. Таким образом, соотношение (71) показывает, что разность энтропий состояния А, полученная при двух различных стандартных состояниях О и О, является константой. [c.59] Энтропия системы, состоящей из различных частей, равна сумме энтропий всех частей. Это верно, если энергия системы является суммой энергий всех частей и если работа, совершаемая системой во время превращения, равна суммарному количеству работы, совершенной всеми частями. Отметим, что эти условия не вполне очевидны и в отдельных случаях могут быть не выполнены. Так, например, в случае системы, состоящей из двух гомогенных веществ, можно выразить энергию как сумму энергий этих двух веществ только тогда, когда можно пренебречь поверхностной энергией двух веществ, находящихся в контакте. Вообще говоря, поверхностной энергией можно пренебречь, только если эти два вещества не очень сильно измельчены в противном случае поверхностная энергия может играть значительную роль. [c.60] Когда условия разбиения системы на аддитивные подсистемы выполнены, то это определение энтропии позволяет определить энтропию системы, даже если система не находится в состоянии равновесия. Это возможно сделать, если суметь разделить систему на ряд частей, каждая из которых находится в состоянии равновесия. Тогда можно ввести энтропию каждой из этих частей и по определению считать энтропию всей системы равной сумме энтропий всех частей . [c.61] Вернуться к основной статье