Qaytar jarayonlar uchun termodinamika 2-qonuni

Entropiya haqida ma’lumot

• 1.Molekulalarning tartibsiz harakati tufayli energiyaning har qanday turlari issiqlikka aylanishga harakat qiladi.
• 2.Issiqlik esa sovuqroq jismga beriladi.
• 3.Bu jarayon tabiiy bo’lib,o’z-o’zidan boradi.
• 4.Reaksiya qaytmasdir.
• Buni fanda entropiya termodinamik funksiyasi yordamida o’rganiladi.Bu funksiyani birinchi bo’lib fanga Klauzius(1865y) kiritgan va S bilan belgilagan.

Qaytar jarayonlar uchun termodinamika 2-qonuni

• Qaytar jarayonlar uchun entropiyaning issiqlikka bog’liqligini ko’radigan bo’lsak,termodinamikaning 1-qonunidan ^Q(qaytar)=dU+^W(qaytar)=pdV.
• Agar faqat tashqi bosimga qarshi mexanik ish bajarilsa ^Wqaytar=pdV 1 mol ideal gaz uchun quyidagi ko’rinishga keladi:^Qqaytar =CvdT+pdV
• Bu yerda ^Q-to’liq differensial emas.Ideal gaz uchun Cv hajmga bog’liq bo’lmagani uchun (^Cv/^V)t=0;
• Ideal gaz holat tenglamasi pV=nRT dan p=RT/V va (^p/^T)t=R/V.Bu ifoda ham nolga teng bo’lganda to’liq differensiallik sharti bajarilar edi.Demak (^Cv/^V)t bilan (^P/^T)v funksiya bir-biriga teng emas.Shuning uchun ^Qqaytar to’liq differensial emas.Agar ideal gaz misolida ^Qqaytar =CvdT+pdV tenglamaning ikki tarafini T ga bo’lsak, u holda ^Qqaytar /T to’liq differensial bo’lishi mumkin.

Qaytar jarayonlar uchun termodinamika 2-qonuni

Ideal gaz uchun pV=nRT dan P/T=nR/V.

U holda ^Qqaytar=CvdT+pdV tenglama 1 mol ideal gaz uchun ^Qqaytar =CvdT+RT/VdV ko’rinishga keladi.Tenglamaning ikkala tarafini T ga bo’lsak,^Qqaytar/T=CvdlnT+RdlnV kelib chiqadi.

^Qqaytar /T- keltirilgan issiqlik.Shunday qilib, keltirilgan issiqlik ^Qqaytmas/T ideal gaz uchun holat funfsiyasi , ya’ni entropiyaning to’liq gifferensialidir:dS=^Qqaytar/T

Matematik nuqtai nazardan termodinamika ikkinchi qonuni entropiyaning holat funksiyasi hisoblanadi va yuqoridagi tenglama faqat qaytar jarayonlar uchun xos.Bu xulosa qaytar jarayonlarda bajariladigan ish maksimal ekanligidan kelib chiqadi.