Пример. Кислород (газ) атомарный (О) молекулярный (О2) озон (О3)

Кислород (газ) атомарный (О) молекулярный (О₂) озон (О₃)

S ⁰₂₉₈, Дж/моль× К 160, 95 205, 04 238, 82

3. Температура. Увеличение температуры всегда приводит к росту энтропии. Температура является характеристикой (мерой) теплового движения молекул и атомов. Поэтому с ростом температуры растет интенсивность движения частиц и соответственно уменьшается упорядоченность системы:

, .

При нагревании в изобарных условиях (при постоянном давлении) изменение энтропии

.

Если в температурный интервал Т ₁– Т ₂ попадают фазовые переходы (плавлениеÛ кристаллизация; испарениеÛ конденсация; полиморфные превращения кристаллов), то при температуре фазового перехода Т _фп энтропия вещества изменяется скачком на величину D_фп H/Т _фп (D_фп H – энтальпия фазового перехода). Меняется скачком и теплоемкость вещества (с_р – изобарная теплоемкость соответствующей фазы).

4. Изменение энтропии при протекании химических реакций. Поскольку энтропия является функцией состояния, то ее изменение при протекании химическойреакции равно разности между суммой энтропий продуктов реакции и суммой энтропий исходных веществ (с учетом числа молей веществ). Часто приводят изменение энтропии в ходе реакции для стандартных условий:

D _rS ⁰₂₉₈=(å n _i× S ⁰_{298 i} )_{продукты}–(å n _i× S ⁰_{298 i} )_{исх. вещества} .

Пример. Определить изменение энтропии в стандартных условиях при протекании реакции:

CH_{4 (газ)} + CO_{2 (газ)} = 2CO _(газ) + 2H_{2 (газ)}

S ⁰₂₉₈, Дж/моль× K 186, 27 213, 66 197, 55 130, 52

Решение.

D _rS ⁰₂₉₈=(å n _i × S ⁰_{298 i} )_{продукты}–(å n _i × S ⁰_{298 i} )_{исх. вещества},

D _rS ⁰₂₉₈ = (2× 197, 55 + 2× 130, 52) – (1× 186, 27 + 1× 213, 66) = 256, 21 [Дж/K].

Отметим, что второе начало термодинамики нельзя распространять на неограниченную (бесконечную) систему. В этом случае термодинамическая вероятность становится неопределенной (бесконечное число состояний). Допустимо рассматривать системы ограниченного масштаба. С другой стороны, нельзя распространять второе начало термодинамики на системы, состоящие из малого числа частиц. Вследствие своего вероятностного характера оно применимо только к системам, состоящим из статистически значимого (более 10¹² – 10¹⁴) числа частиц, и выполняется тем точнее, чем больше частиц в системе.