Изменение энтропии системы при переходе из одного состояния в другое

. (2.48)

Изменение энтропии системы при переходе из одного состояния в другое:

. (2.49)

Изменение энтропии системы при изотермическом процессе:

. (2.50)

Изменение энтропии системы при изобарическом процессе:

. (2.51)

Изменение энтропии системы при изохорическом процессе:

. (2.52)

Изменение энтропии системы при адиабатическом процессе:

DS = 0, . (2.53)

Изменение энтропии системы, совершающей цикл Карно:

, (2.54)

где DS_р - изменение энтропии рабочего тела;

DS_н, DS_х - изменение энтропии нагревателя и холодильника;

DS_пр - изменение энтропии " потребителя работы".

В случае совершения системой обратимого цикла Карно энтропия замкнутой системы не изменяется:

DS_обр = 0 или S_обр=const. (2.55)

В случае совершения системой необратимого цикла Карно энтропия замкнутой системы возрастает:

DS > 0; ; . (2.56)

Для произвольных процессов, происходящих в замкнутой системе, энтропия системы для любых происходящих в ней процессов не может убывать:

DS ³ 0 или , (2.57)

где знак равенства справедлив для обратимых процессов, а знак неравенства - для необратимых.

Второе начало термодинамики: в изолированной системе возможны только такие процессы, при которых энтропия системы возрастает или невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение в работу теплоты, полученной от нагревателя:

. (2.58)

Термодинамические потенциалы - определенные функции объема V, давления p, температуры T, энтропии S, числа частиц системы N и других макроскопических параметров x, характеризующих состояние термодинамической системы:

а) внутренняя энергия - энергия системы, зависящая от ее внутреннего состояния. Она является однозначной функцией независимых переменных, определяющих это состояние, например температуры T и объема V (или давления p):

U = U(S, V, N, x). (2.59)

Изменение внутренней энергии системы DU определяется лишь ее значениями в начальном и конечном состояниях:

. (2.60)

б) энтальпия (теплосодержание) характеризует состояние макроскопической системы в термодинамическом равновесии при выборе в качестве основных независимых переменных энтропии S и давления p:

H = H(S, p, N, x). (2.61)

Энтальпия системы равна сумме энтальпий составляющих ее частей.

Связь энтальпии с внутренней энергией U системы:

, (2.62)

где V - объем системы.