După cum sa indicat, procesele reversibile continuă succesiv printr-o serie de stări de echilibru. Fluxul de proces spontan este întotdeauna asociat cu ireversibilitatea sa. Irreversible în sensul termodinamic le numește astfel de procese, după care fluxul de sistem nu mai poate reveni la starea inițială, fără stânga ce unele schimbări în sine sau în mediul înconjurător. Astfel, căldura este transferată de la mai cald la corpul mai rece este un proces ireversibil, și este imposibil să-l țină în direcția opusă, fără a cheltui funcționează.
Pentru unele procese simple ireversibile, este ușor să se arate că în sistemele izolate fluxul lor este însoțit de o creștere a entropiei sistemului. Să arătăm, de exemplu, că tranziția căldurii de la corpul fierbinte la corpul rece este însoțită de o creștere a entropiei.
Luați în considerare un sistem izolat de două corpuri A și B, care au temperaturi diferite (TA și TB); să presupunem că TA> TV. Să le aducem în contact aceste corpuri și să lăsăm o cantitate de q de căldură să treacă de la corpul A la corpul B și să nu apară alte schimbări în sistem. Lăsați această cantitate de căldură q să fie atât de mică încât temperaturile ambelor corpuri să rămână practic constante. Pentru un corp A, această tranziție a provocat o schimbare a entropiei sale egală cu S2, A-S1, A = -q / TA. iar pentru corpul B, schimbarea entropiei este egală cu S2, B - S1, B = q / TB. Schimbarea totală a entropiei sistemului este egală cu suma acestor modificări;
Deoarece prin ipoteza TA> TB. atunci partea dreaptă a ecuației și, în consecință, partea stângă a acesteia este mai mare decât zero. Partea stângă a ecuației poate fi scrisă ca (S2, A + S2, In) - (S1, A + S1, V), adică preconfigurată stavlyaet schimbarea entropie totală a sistemului egal cu diferența dintre entropia sistemului organelor A și B, după procedeul (S2, A + S2, B) și entropie (S1, A + S1, B) din același sistem pentru a procesa. În consecință, tranziția căldurii de la un corp fierbinte la unul mai rece în sisteme izolate este însoțită de o creștere a entropiei sistemului.
Se poate demonstra că trecerea gazului din recipient la o presiune ridicată într-un vas cu o presiune mai mică și alte procese ireversibile în timpul curgerii lor în sisteme izolate este întotdeauna însoțită de o creștere a entropiei sistemului.
A doua lege a termodinamicii stabilește că în orice ciclu care implică procese ireversibile
Din aceasta rezultă că schimbarea entropiei într-un ciclu care implică procese ireversibile nu este zero. Entropia este o funcție a statului și variația sa nu depinde de condițiile procesului și, în special, de reversibilitatea acestuia. În cazul în care sistemul este a revenit la starea sa inițială, iar aceasta este o condiție a unui proces circular, entropia lui ia întotdeauna valoarea inițială, și, prin urmare, modificarea entropiei este zero. Dar căldura procesului depinde de condițiile conducerii sale și de inegalitatea ∫ # 948; q / T <0, означает что при необратимом процессе становится неприменимым равенство dS =δq/T и вместо него будет справедливо неравенство dS># 948; q / T.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: