О. Х.Қўлдашов, З. Мирзаева, З. Абдумаликова биофизика (дарслик) фарғона – техника – 2007

dQ биринчи жисмдан иккинчи жисмга ўтса, бу ҳолда биринчи
жисмнинг энтропияси dS₂=dQ/Т₁ микдорда камаяди, иккинчи
жисмники эса dS₂=dQ/Т₂ миқдорда ортади. Лекин иссиқлиқ микдори
унча катта бўлмаганлиги сабабли биринчи жисмнинг ҳам, иккинчи
жисмнинг ҳам ҳарорати ўзгармайди деб ҳисоблаш мумкин. Система
энтропиясининг тўла ўзгариши эса мусбат:

бинобарин, изоляцияланган системанинг энтропияси ортади. Агар бу
системада ҳарорати паст бўлган жисмдан ҳарорати юқори бўлган жисмга
ўз–ўзидан иссиқлик ўтса, бунда система энтропияси камайган бўлар эди:

бу эса (1.18)га зиддир. Шундай қилиб, изоляцияланган системада энтропиянинг камайишига олиб келадиган жараёнлар ўтиши мумкин эмас
(термодинамиканинг иккинчи асоси).
Изоляцияланган системада энтропиянинг ортиб бориши чексиз юз
бермайди. Юқорида кўриб ўтилган мисолда вақт ўтиши билан жисмларнинг ҳарорати тенглашади, улар орасида иссиқлиқ алмашиниши тўхтайди ва мувозанатли ҳолат юзага келади Бу ҳолатда система параметрлари ўзгаришсиз қолади, энтропия эса ўзининг максимум қийматига эришади.
Молекуляр–кинетик назарияга асосан энтропияни системанишг
тартибсиз заррачаларининг ўлчови деб таърифлаш бирмунча қулайдир.
Масалан, газ хажмининг камайишида унинг молекулаларининг бир–бирига нисбатан жойлашиши борган сари аниқ бир йўналишни эгаллаб боради, яъни бу системада тартибли жойлашишнинг ортиб боришига мос келади, бу ҳолда энтропия камаяди. Қачонки ўзгармас ҳароратда газ
конденсацияланса ёки суюқлик кристалл холатга ўтса, моддадан иссиқлик
миқдори ажралиб чиқади ва молекулаларни тартибли жойлашиши бу ҳолда
ҳам ортади, энтропия эса камайиб боради.
Системадаги тартибсизлик миқдор жиҳатидан термодинамик
эҳтимоллик W_тер орқали характерланади. Унинг мазмунини аниқлаш учун
газнинг тўртта заррачаси а, b, с, d дан иборат бўлган системани кўриб
чиқамиз (1.13–расм). Бу заррачалар фикран иккита тенг бўлакка
бўлинган каттакчалардан иборат ҳажмда мавжуд бўлиб, унда эркин кўча
олади.



1.13–расм

Биринчи ва иккинчи каттаклардаги заррачалар сони билан аниқ–

ланадиган системанинг ҳолатини макро ҳолат, ҳар бир каттакда айнан
заррачалардан қайси бири турганлиги билан аниқланадиган системанинг
ҳолатини – микроҳолат деб атаймиз. У ҳолда 1.13 а– расмдаги макроҳолат
битта заррачанинг биринчи каттакда ва учта заррачанинг иккинчи каттакда
мавжуд бўлишидан иборат тўртта микроҳолат орқали амалга оширилади.
Ҳар бир каттакда тўртта заррачанинг тенг иккитадан бўлиб жойлашишига
мос келувчи микрохолати олтита микроҳолат орқали амалга оширилади (1.13 б–расм).
Термодинамик эҳтимоллик деб, заррачалар жойлашиш турларининг сони ёки ушбу микроҳолатни амалга оширувчи микроҳолатлар сонига
айтилади.
Кўриб ўтилган мисолларнинг биринчисида W_тер=4 ва иккинчисида
W_тер=6. Кўриниб турибдики, заррачаларнинг каттаклар бўйлаб тенг
миқдорда (иккитадан) тақсимланишига энг катта термодинамик эҳтимоллик мос келади. Иккинчи томондан, заррачаларнинг тенг миқдорда тақсимланиши энг катта энтропияли мувозанатли ҳолатга жавоб беради. Эхтимоллик назариясидан маълумки» ўз–ўзига кўйиб берилган система, энг кўп микдордаги усуллар, энг кўп миқдордаги микроҳолатлар билан амалга оширилувчи микроҳолатга, яъни энг катта термодинамик ҳолатга ўтишга интилади.
Агар газнинг кенгайишига имконият берилса, унинг молекулалари
мавжуд бўлган бутун ҳажмни бир текисда эгаллашга ҳаракат қилади. Бу
жараёнда энтропия эса ошиб боради. Молекулаларнинг берилган хажмнинг бир қисмини, масалан, хонанинг ярим ҳажмини эгаллашга интилиши каби тескари жараён кузатилмайди, бу ҳолатга энг кичик энтропия мос келган бўлар эди.
Бундан энтропия билан термодинамик эҳтимоллик орасида боғланиш
борлиги тўғрисида хулоса чиқариш мумкин. Л. Больцман антропиянинг
термодинамик эхтимолликнинг логарифмига пропорционал эканини
аниқлади:
S=klnW_тер (1.20)
Бу ерда k — Больцман доимийси.
Термодинамиканинг иккинчиси асоси, масалан, биринчи асосидан ёки
Ньютоннинг иккинчи қонунидан фарқли равишда статистик қонуидир.
Баъзи жараёнлар бўлиши мумкин эмаслиги ҳақидаги иккинчи асоснинг
тасдиқланиши аслида уларнинг бўлиши кичик эҳтимолликка эга бўлиб,
амалда эса эҳтимолсиз, яъни бўлиши мумкин эмаслигини тасдиқлайди.
Космик масштабларда термодинамиканинг иккинчи асосидан жиддий
четлашишлар кузатилади, бутун Коинотга эса оз сонли молекулалардан
иборат бўлган системалардаги каби иккинчи асосни қўллаб бўлмайди.
Пировардида яна бир бор қайд қиламизки, агар термодинамиканинг
биринчи асоси жараённинг энергетик балансини назарда тутса, иккинчи
асоси эса унинг мумкин бўлган йўналишини кўрсатади. Термодинамиканинг иккинчи асоси биринчи асосини айтарли даражада тўлдиргани каби, энтропия ҳам энергия тушунчасини тўлдиради.
Саволлар:

1. 
   Термодинамика хақида тушунчангиз.
   
2. 
   Термодинамиканинг 1–қонуни.
   
3. 
   Қандай ҳолат стационар ҳолат бўлади ?
   

4. Термодинамиканинг 2–қонуни.
5. Энтропияни тушунтиринг.