F1-10-entropia.pdf

(424 KB) Pobierz
Entropia
Druga zasada termodynamiki
Clausius: „ Niemożliwe jest przekazywanie ciepła przez ciało o niższej temperaturze ciału o
wyższej temperaturze bez wprowadzenia innych zmian w obu ciałach i ich otoczeniu
Kelvin: „ Niemożliwe jest pobieranie ciepła z jednego źródła i zamiana go na pracę bez
wprowadzenia innych zmian w układzie i jego otoczeniu
- Nie można zbudować perpetuum
mobile II rodzaju
- Przepływ ciepła zawsze następuje
od ciała cieplejszego do
chłodniejszego
- Żadna cykliczna maszyna cieplna
nie może mieć sprawności większej
niż silnik Carnota
- W układzie zamkniętym entropia
nie może maleć
716151049.013.png 716151049.014.png 716151049.015.png
Perpetuum mobile
I rodzaju: Ciągły „wypływ” energii
II rodzaju: Ciepło zamieniane bezpośrednio w pracę
Demon Maxwella
Ciepło z oceanów
716151049.016.png 716151049.001.png 716151049.002.png 716151049.003.png 716151049.004.png 716151049.005.png
Entropia
Funkcja stanu
dS
dQ
T
S [J/K]
S
S
dQ
K
P
T
Zmiana entropii zależy jedynie od początkowego i końcowego stanu układu
Dla dowolnej przemiany
nR
ln
V
K
nC
T
K
V
V
T
P
P
Miara energii układu, która nie może być użyta do wykonania pracy mechanicznej
d 
Ud
T
d
S
p
V
K
P
S ln
716151049.006.png
Procesy odwracalne i nieodwracalne
W przemianach odwracalnych w
układzie zamkniętym zmiana entropii
jest równa „0”
S
0
Nierówność Clausiusa
Przemiana nieodwracalna w układzie
zamkniętym zawsze powoduje wzrost
entropii.
716151049.007.png 716151049.008.png
Statystyczna definicja entropii
N
!
n
1 n
!
!
2
wielokrotność konfiguracji
S Wzór Boltzmana
B

Układy dążą do stanu bardziej „prawdopodobnego” –
konfiguracji o wyższej wielokrotności (wyższej entropii)
S( 1 × 1 ) = S( 1 ) + S( 1 )
ln
k
716151049.009.png 716151049.010.png 716151049.011.png 716151049.012.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin