Какая функция состояния является критерием направления процесса в системах, находящихся при постоянном объеме и температуре. Записать необходимое следствие 2-го закона термодинамики и доказать. (Решение → 13271)

Заказ №38752

Какая функция состояния является критерием направления процесса в системах, находящихся при постоянном объеме и температуре. Записать необходимое следствие 2-го закона термодинамики и доказать.

Ответ:

 Изменение энтропии ∆S является критерием направления в заданном процессе. Из сопоставления уравнения КПД обратимого цикла Карно и уравнения КПД любого цикла следует соотношение откуда, с учётом принятой системы знаков: плюс─ для подводимого тепла и минус ─ для отводимого, получим или Отношение Q T называется приведённой теплотой, а алгебраическая сумма приведённых теплот для обратимого цикла Карно равна нулю. Далее Клаузиус, разбивает адиабатами произвольный обратимый цикл, на бесконечно большое число элементарных циклов Карно и выводит уравнение Это выражение называется интегралом или равенством Клаузиуса. Иногда его называют первым интегралом Клаузиуса. Так как при обратимом процессе интеграл Клаузиуса, взятый по контуру цикла, равен нулю, то его значение не зависит от пути процесса, а определяется лишь начальным и конечным состоянием тела. Это означает, что подынтегральное выражение есть полный дифференциал некоторой функции S состояния тела (системы), которую Клаузиус назвал энтропией. Для бесконечно малого обратимого процесса откуда Так как элементарное количество тепла δQ не является полным дифференциалом, а есть полный дифференциал, то абсолютная температура T выступает здесь как интегрирующий делитель, который