Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Третий закон термодинамики. Теорема Нернста и постулат Планка. Третий закон для расчета энтропии.



В отличие от большинства термодинамических функций, термодинамика позволяет расчитать абсолютное значение энтропии, так как тритий закон термодинамики дает начало отсчета. 3ий закон термодинамики состоит из двух частей:

1)Тепловая теорема Нернста-в близи абсолютного нуля все процессы протекают без изменения энтропии.

2)Постулат Планка-при абсолютном нуле температур абсолютная S энтропия правильного кристала равна 0. Не смотря на свою теоретичность постулат Планка служит началом отсчета для расчета абсолютной энтропии. При расчете абсолют. Значения. Энтропии весь процес разбивают на несколько отдельных процессов.

S(0)=0

OK Tm(темп.плав.)------

S1= ;

S2=

S3= dT

S4=

S5=

S(T)=0+ dT+ + dT+

+

9. Понятия: энтропия, изменение энтропии. Расчет изменения энтропии в некоторых процессах.

Величина S называется энтропией и служит мерой той части энергии , которая не может быть превращена в работу. В тоже время энтропия является функцией состояния , поэтому Sобр.= необр.= .

С другой стороны энтропия служит мерой упорядоченности системы, это определение вытекает из трактования энтальпии которое предложил Больцман: S=klnW.

При протекании любова процесса энтропия меняется, т.к. меняются состояния характеризующие систему, следовательно и параметры характериз. систему. Наиболее часто рассматривают два вида процесса:

1)фазовый переход. Тв---ж; Тв—газ; жид --- газ.

Так как изменение энтропии в любом процессе одинаково для обратимого и не обратимого протекания, в теорет.записи можно использовать знак равно.

dS= . Теплота необходимая для фазового перехода наз.теплотой фазового перехода. tr

tr = . Следовательно любые фазовые переходы являются самопроизвольными в отличие от обратных.

2)Нагревание. Чаще всего нагревание рассматривают для конденсированных и газообразн. систем , работа расширения принимается равной 0, т.к. W=p .

V=const. В этом случае ln . Аналагично для изохорного нагревания. Сложнее с газообразными системами, т.к.учитывается работа расширения, в этом случае объем меняется столь значительно, что принебречь его изменением не возможно.

Уравнения для расчета энтропии для различных систем:

Изотермический процесс (Т=const): ΔS= (V=const) ΔS= (P=const)

Изобарный процесс (P=const): ΔS= ; ΔCp=const; ΔS=nCpln

Изохорный процесс (V=const): ΔS= ; ΔCv=const; ΔS=nCvln

 

10. Объединенное уравнение 1ого и 2ого законов термодинамики. Изменение энергии Гиббса Свойства энергии Гиббса

энергия ГиббсаG(T,p)=H-TS=F+pV

ϬQ=dU+ϬA, ϬA=pdV+ϬA', ϬQ=dU+pdV+δA' – первый закон термодинамики.

ϬQ=TdS – второй закон термодинамики.

Зависимость термодинамических потенциалов от их естественных переменных описывается основным уравнением термодинамики, которое объединяет первое и второе начала: TdS=dU+ PdV=ϬA' => A'max= TdS-dU- PdV

TS –U + PV=G – свободная энергия Гиббса

A’max= -dG – изобарно-изотермический потенциал

В зависимости от условия протекания процесса различают ; термодинамических потенциала

ПA,B

A'max=-ПАВ- т.е во всех случаях A'max= убыли соответствующих термодинамических потенциалов.

A'max=-ПАВ- для обратимых процессов, A'max<-ПАВ- для необратимых процессов, A'max>=-ПАВ- для любых процессов.

A'max=0, т.е си-ма находится под влиянием давления.

∆ПАВ<0 при любом самопроизвольном процессе термодинамический потенциал уменьшается и его можно использовать, как критерий направления процесса:

1)Если процесс идет самопроизвольно прямо, тогда ПАВ уменьшается и процесс идет в прямом направлении.

2)Если ПАВ уменьшается и в момент равновесия имеет минимальные значения или ПАВ равно 0, тогда процесс идет в обоих направлениях.

3)Если ПАВ больше 0, то процесс идет в обратную сторону, т.е не самопроизвольно