Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni

СТАТИСТИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ЭНТРОПИИ И ЕЁ НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ В 
ФИЗИКЕ
 
Доцентлар: Ибрагим Турдибеков, Нортожи Холдоров,
катта ўқитувчи Фазлитдин Джамолов.
Самарқанд давлат архитектура-қурилиш институти 
Смысл энтропии вскрывается в статической физике, энтропия связывается с 
термодинамической вероятностью состояния системы. Термодинамическая вероятность 
W

---

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
 
108 
состояния системы - это число микросостояний осуществляющих данное макросостояние. Л. 
Больцман был первым, кто установил связь энтропии с термодинамической вероятностью 
состояния. Эта связь называемое принципом Больцмана, представляется простой формулой: 
nW
k
S



где 
k
– постоянная Больцмана. 
Второе начало термодинамики можно сформулировать как закон возрастания энтропии 
замкнутой системы при необратимых процессах. Формула Больцмана дает статистическое 
толкование второго начала термодинамики, что возрастание энтропии означает переход 
системы из менее вероятных в более вероятных состояния. 
В каких пределах изменяются абсолютные значения энтропии? В соответствии с третьим 
началом термодинамики энтропия любой системы при 
0

T
стремится к нулю. В 
соответствии с принципом Больцмана состояние с 
0

S
соответствует термодинамической 
вероятности 
1

W
. Физически это означает, что рассматриваемая система может находиться 
только в единственном микроскопическом состоянии. Другие микросостояний не существует. 
Абсолютной верхней границы энтропии не существует. Значение энтропии зависит от 
внутренней энергии, объем и других параметров системы. Если мы создадим неравновесное 
состояние в изолированной оболочке то энтропия такой системы будет со временем возрастать 
и достигнет максимума в состоянии равновесия. Физически это означает, что в соответствии 
равновесия система обладает максимально возможным числом макросостояний, с помощью 
которых реализуется данное микросостояние. 
Основной областью технического применения энтропии является анализ циклов тепловых 
двигателей и теплосиловых установок, позволяющих путем использования химической, 
атомной, солнечной энергии и электроэнергии получить полезную работу или осуществить 
переход одного вида энергии в другой. Главной характеристикой тепловых машин, 
определяющей их эффективность, является коэффициент полезного действия (КПД) η. КПД 
тепловых машин – это отношение полезной работы, совершаемой машиной, к количеству 
теплоты, отдаваемому нагревателем: 
1
2
1
1
2
1
T
T
T
Q
Q
Q





. Энтропийные представления 
позволяют просто оценить η и тем самым ответить на вопрос, как оптимизировать процесс, 
чтобы КПД был наибольшим. 
Рис.1 
Поясним это на примере цикла Карно (см. Рис.1). Форма цикла Карно на 
V
p

диаграмме 
зависит от рабочего тела. В переменных 
T
и
S
цикл Карно имеет более простой вид (рис.2): 
отрезки горизонтальных прямых 
2
1

и 
4
3

соответствуют изотермам, участки 
3
2

и 
1
4

адиабатам.

---