Fizika va kimyo

Har xil jarayonlar uchun entropiya o‘zgarishini xisoblaymiz.

1.Izotermik jarayonlar uchun (suyuqlanish, qaynash, muzlash va x.k.) Bu jarayonni fikran qaytar o‘tkazamiz va yuqorida keltirilgan tenglama orqali entropiya o‘zgarishini aniqlaymiz.

S_f.o‘

Bu erda _f.o‘.faza o‘tishidagi issiqlik; T faza o‘tish absolyut temperaturasi; bosim va hajm o‘zgarmas xollar uchun.

SURconst; SUVconst

2.Biror jism (sistema)ni T₁ dan T₂ temperaturagacha xajm o‘zgarmas sharoitda isitilganda (V g‘ const). Bunda (yo‘l ma’lum bo‘lganligidan) jarayon issiqligi holati funksiyasi xususiyatiga ega bo‘ladi va jarayon yo‘liga bog‘liq bo‘lmaydi. Ilgari keltirilgan tenglamadan foydalanib

dQ_vg‘dUg‘nC_vdT

Agar Sv const deb qabul qilinsa

SnC_v ln T₂/T₁ bo‘ladi.

3.Biror jismni o‘zgarmas bosimda isitilganda

Cpconst SnCp ln T₂_

4.Ideal gaz uchun har xil jarayonlar uchun quyidagicha ifodalarni keltirib chiqarish mumkin. Izotermik jarayonda xajm yoki bosim o‘zgarishidagi entropiya o‘zgarishini quyidagi tenglamadan topish mumkin.

SnRln V₂ V₁g‘nRln P₁/P₂

bu erda V₁,P₁ lar dastlabki va V_2,,P₂ lar keyingi xajm va bosimlar. Ikki ideal gazlarning o‘zaro diffuziyasida entropiya o‘zgarishini hisoblaymiz. Misol uchun 1 va 2 gaz biror hajmda teshigi bor to‘siq orqali ajralgan bo‘lsin. Agar boshida to‘siq bir tomonida n₁ mol V₁ hajmdagi 1-gaz va boshqa tomonda n₂ mol V₂ hajmdagi 2 –gaz bo‘lib (ularning bosim va teperaturalari bir xil), bir qancha vaqtdan so‘ng teshik orqali gazlar aralashib, to‘siqning ikkala tomonida bir jinsli gazlar aralashmasi hosil bo‘ladi. Bunda n₁+n₂ mol gazlar hamma hajmni (V₁+V₂) egalaydi. Diffuziyasidagi entropiya o‘zgarishini hisoblash uchun har bir gazning izotermik kengayishidagi (V₁ yoki V₂ dan V₁ +V₂ hajmgacha) entropiya o‘zgarishini xisoblash lozim.

YUqoridagilarni nazarda tutib

S₁n₁R ln V₁V₂ /V₁ S₂g‘n₂ R ln V₁ V₂ /V₂

Ikkala gaz uchun (umuman sistema uchun)

Sum g‘S₁+S₂g‘R(n₁ ln V₁+V₂/V₁+n₂ln V₁+V₂/V₂)

Gazlarning molyar qismlarini N₁ va N₂ bilan belgilansa

_n_n_n_V₁V₁V₂

N₂g‘n₂/n₁+n₂g‘V₂/V₁+V₂

Bu ifodani yuqoridagi tenglamalarga qo‘yib 1 mol gazlar aralashmasi uchun entropiya o‘zgarishini topish mumkin.

Sg‘-R(N₁ ln N₁+N₂ ln N₂)

YUqorida keltirilgan tenglama va ifodalardan quyidagi xulosalarni qilish mumkin. O‘z – o‘zidan boruvchi real, qaytmas jarayonlar entropiya ortishi bilan borar ekan (sistema isiganida, hajm ortganda, bosimi kamayganda gazlar diffuziyasida va x.k.).

Demak entropiya qiymati ortish bilan boradigan jarayonlar o‘z –o‘zidan boradi va sistema muvozanat holatiga yaqinlasha boradi. Entropiya qiymati shu shart – sharoit uchun maksimal qiymatga etganda, muvozanat qaror topadi. Binobarin, izolirlangan sistemada termodinamika muvozanat shartini quyidagicha yozish mumkin.

dS g‘ O d²S

SHunday qilib, izolirlangan sistemalarda entropiya jarayonning borish - bormasligini, yo‘nalishini va muvozanat shartlarini belgilovchi mezondir.