2-mavzu “Tеrmodinamikaning II qonuni. Entropiya. Tеrmodinamik potеntsiallar

YAna shuni ta’kidlash lozimki, ishga aylanayotgan energiya miqdori xar doim kamayib boradi. Bu o’z navbatida issiqlik manbai va sovutgich orasidagi haroratlar farqiga bog’liq. Aksincha, energiyaning ishga aylanaolmaydigan, ya’ni bog’langan qismi xar doim ortib boradi. Zero istalgan o’z-o’zidan sodir bo’ladigan jarayonda erisha olmaydigan (ishga aylanaolmaydigan) energiya miqdori vaqt mobaynida ortib boradi.

Nemets olimi R. Klauzius bunday ishga aylanaolmaydigan energiyaning hisobga olish uchun 1865 yilda entropiya degan iborani kiritdi.

Entropiya - (grekcha o’zgarish degan ma’noni anglatadi) issiqlik o’zgarishini haroratga bo’lgan nisbatini ifodalaydi. Entropiya holat funktsiyasidir. U «S» xarfi bilan ifodalanadi; dS uning to’liq differentsialidir.

Qaytar cheksiz kichik o’zgarishlar vaqtida T - haroratda tashqi muxit bilan issiqlik energiyasi almashadigan sistemada entropiya ushbu tenglama bo’yicha o’zgaradi:

Agar qaytar o’zgarishda sistema 1 holatdan 2- holatga o’tsa, entropiya o’zgarishi quyidagicha bo’ladi:

Agar qaytar o’zgarish doimiy haroratda sodir bo’lsa, entropiya o’zgarishi ushbu ko’rinishda bo’ladi:

bu erda, Q_qayt - sistemadan ajralgan yoki unga qabul qilingan issiqlik energiyasining to’liq miqdori.

Qaytmas o’zgarishlar uchun, ya’ni o’z-o’zidan sodir bo’ladigan jarayonlar uchun doimiy haroratda entropiya o’zgarishi shunday bo’ladi:

SHunday qilib, sistema bir holatdan ikkinchi holatga o’tsa, entropiya o’zgarishi (S) qaytar jarayonlar uchun sistemaning dastlabki va oxirgi holatlariga bog’liq.

Agar izolirlangan sistema bo’lsa, bunda tashqi muxit bilan issiqlik energiyasi almashinmaydi. Bunda Q­_qaytmas=0; S=0

Agar jarayon o’z-o’zidan sodir bo’lsa, unda entropiya o’zgarishi ijobiy bo’ladi: Q­_qaytmas=0; S>0

Entropiya o’zgarishi manfiy bo’lgan izolirlangan sistemalar uchun jarayon bo’lishi mumkin emas.

Binobarin, izolirlangan sistema uchun termodinamikaning ll qonuni quyidagicha ta’riflanadi:

Qaytar jarayonlar uchun sistema entropiyasi doimiy, qaytmas jarayonlar uchun esa ortadi. Sistema entropiyasining kamayishi mumkin emas.

Boshqacha qilib aytganda:

Izolirlangan sistemalarda faqat entropiyasi ortadigan sistemalardagi jarayonlargina o’z-o’zidan sodir bo’ladi; O’z-o’zidan sodir bo’ladigan jarayon entropiyasi maksimal qiymatga etguncha davom etadi.

Umumilashtirib, termodinamikaning l va ll qonuni uchun shunday ta’rif berish mumkin:

Istagan izolirlangan sistemada to’liq energiya doimiy bo’lib, to’liq entropiya vaqt o’tishi bilan ortib boradi.

YAna shuni aytish mumkinki entropiya jarayoni qaytmaslik mezonidir. Entropiya energiyani shunday shaklga o’tishi mezoniki, undan sistema o’z-o’zidan yana boshqa shaklga o’ta olmaydi.