Маърузачи: Физика ўқитувчиси Дусмуратов Мансур Байсоатович

V. Entropiyaning o‘sish qonuni va unga doir tekshirishlar.
Entropiyaning o‘sish qonuni.
Klauzius Rudolf ta’kidlaganidek, berk siklda qaytar jarayonlar uchun entropiyaning o‘zgarishi nolga teng bo‘ladi, ya’ni entropiya o‘zgarmaydi.
Bu ifodani Klauzius tengligi deyiladi. Oldingi mavzudan ma’lumki, real mashinalarning FIK lari ideal issiqlik mashinalarining FIK laridan har doim kichik bo‘ladi. Boshqacha aytganda, qaytmas jarayondagi FIK qaytar jarayondagi FIK dan kichik bo‘ladi.
Bundan esa qaytmas jarayondagi entropiya ortadi degan natija kelib chiqadi.
Shunday qilib, qaytar va qaytmas jarayonlar uchun Klauzius tengsizligi quyidagicha bo‘lar ekan:
Har qanday berk sistemada qaytar jarayonda entropiya o‘zgarmaydi, qaytmas jarayonda esa ortadi.
Energiya yo‘qdan bor bo‘lmaydi va bordan yo‘q bo‘lmaydi. Lekin, entropiya yo‘qdan paydo bo‘lishi mumkin bo‘lib, har qanday nomuvozonatli holdan muvozonatli holga o‘tishda entropiya paydo bo‘ladi va u o‘sib boradi. Biroq entropiya bir marta paydo bo‘lgandan keyin yo‘qotilishi mumkin emas, ya’ni entropiya kamayishi bilan ro‘y beradigan teskari jarayon amalga oshmaydi.
Qaytmas jarayonlar uchun entropiyaning o‘sish qonunini ko‘pincha termodinamikaning ikkinchi bosh qonuni deb ham yuritiladi. Endi o‘sish qonunini yaxshiroq anglab yetish uchun bir necha misollar bilan tanishamiz.
Issiqlik uzatishda entropiyaning ortishi.
Ikkita A va B jismlar berilgan bo‘lib, ularni o‘zaro kontakt holatiga keltirilganda sistemaning entropiyasida qanday o‘zgarish bo‘lishini tekshirib ko‘raylik. Aytaylik, A jismning TA temperaturasi sovuqroq, B jismning TB temperaturasi esa issiqroq bo‘lsin, ya’ni TA bo‘lsin. A jism δQ issiqlik olish hisobiga isiydi va B jism shu issiqlikni berish hisobiga soviydi. Bunda A va B jismlardagi entropiya o‘zgarishlari
bo‘ladi. Sistemadagi umumiy entropiya o‘zgarishi esa
bo‘ladi. Chunki, TA edi. Shunday qilib, issiqlik uzatishda sistemaning entropiyasi ortar ekan.
Fikrimizni yanada oydinlashtirishimiz uchun sonlardan iborat konkret misol keltiraylik. Har birining massasi m ga teng bo‘lgan 00C dagi A sovuq suyuqlik hamda 1000C dagi issiq B issiq suyuqlik aralashtirilganda entropiya ortadish yoki kamayishini hisoblaylik.
Bunda A va B suyuqliklar massalari teng bo‘lgani sababli, biroz vaqtdan keyin idishda t′=500C temperaturadagi muvozonat qaror topadi. Bunda sistemadagi entropiya o‘zgarishi
yoki
bo‘ladi.
Dastlab A va B suyuqliklar sistemasining umumiy entropiyasi
ga teng bo‘lgan bo‘lsa, ular aralashtirilgach esa
ga teng bo‘ladi.
Shunday qilib, issiqlik uzatishda yoki issiqlik almashinishda entropiya o‘sar ekan.