ЭНТРОПИЯ. ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ В ИЗОЛИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ, ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ И ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ. ЭНТРОПИЯ – МЕРА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЙ ВЫРАЖЕННОСТИ ПРОЦЕССА

• ЭНТРОПИЯ

- термодинамическая функция, которая вытекает из 2 закона ТД.

Понятие ввел Клаузиус «Мера связанной энергии»

Свободная энергия – часть внутренней энергии, которая может превращаться в работу.

Связанная энергия – часть внутренней энергии, которая в работу превращаться не может, а идет на нагревание.

∆S = Q/T (1)

Q – теплота процесса

Т – абсолютная температура

Уравнение (1) – для обратимых химических процессов

Если Q = 0 тогда ∆S = 0 (2), т.е. энтропия в изолированных системах – величина постоянная.

∆S > Q/T (3) – для необратимых процессов

∆S > 0 (4) – для необратимых процессов в изолированных системах. Т.е. для необратимых процессов, протекающих в изолированных системах, энтропия возрастает.

Физический смысл:

1. Энтропия – мера связанной энергии.

Чем больше ∆S, тем большая часть энергии превращается в теплоту.

1. Энтропия – мера необратимости процесса.

Чем больше ∆S, тем больше вероятность, что процесс необратимый.

1. Энтропия – мера направленности.

Необратимые процессы в изолированных системах идут в сторону повышения S.

1. Энтропия – мера неупорядоченности системы (мера беспорядка), поэтому:

S газов – максимальная

S жидкостей – меньше

S тв. в-в – минимальная

1. Энтропия – мера вероятности процесса.

Формула Больцмана:

∆S = k * lnW (5)

k – постоянная Больцмана

W – термодинамическая вероятность процесса

1. Энтропия фазового перехода (переход в-ва из одной фазы в другую; переход из 1 аллотропной модификации в другую; переход из 1 агрегатного состояния в другое)

∆S = ∆Н ф.п. / Т ф.п.

∆Нкрист = ∆Нплавл

1. Изменение S для процессов, сопровождающихся изменением температуры (нагревание, охлаждение)

∆S = С * ln(T2/T1)

Энтропия обратимых процессов может служить критерием направленности теплообмена:

∆S = Q/T

Если ∆S > 0, то теплота поглощается

Если ∆S < 0, то теплота выделяется

Итак, энтропия является критерием направленности процесса в необратимых процессах, протекающих в ИЗОЛИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ.