Теорема Клаузиуса

Рассмотрим обратимый процесс по пути 1а2 и 2б1. Т.к. процессе 1а2б1 обратимый, то для него справедливо равенство Клаузиуса Разобьем этот интеграл на два: по пути 1а2 и 2б1 Поменяем пределы интегрирования второго интеграла или Таким образом, сумма приведенных теплот при переходе из одного состояния в другое не зависит от формы (пути) перехода в случае обратимых процессов. Последнее утверждение носит название теоремы Клаузиуса.

Если же 2б1 я-ся необратимым неравновесным способом то ΔS≥0 (интеграл 1а2 больше) неравенство клаузиуса. Изменение энтропии замкнутой системы может либо равняться улю или возрастать для необратимого процесса.

КЛАУЗИУСА НЕРАВЕНСТВО -неравенство, выражающее теорему термодинамики: для кругового процесса

Энтропия Из теоремы Клаузиуса следует, что приведенная теплота подобно энергии (потенциальной, внутренней) является функцией состояния (не зависит от пути перехода и зависит только от состояния системы). Независимость интеграла от пути перехода означает, что этот интеграл выражает собой изменение некоторой функции состояния системы, она называется энтропия и обозначается буквой S. Изменение энтропии системы, очевидно, равно . Мы говорим только об изменении энтропии (подобно изменению потенциальной энергии , для которой не важно где начало отсчета). Из уравнения что выше вытекает основное количественное выражение второго начала термодинамики

Энтропия – это такая функция состояния, дифференциал которой определяется отношением: . В СИ энтропия измеряется в Дж/К. Приведём формулы для подсчёта изменения энтропии в случае изопроцессов для идеального газа:

а) Изохорический процесс: , .

б) Изобарический процесс: , .

в) Изотермический процесс: , .

г) Адиабатический процесс: , , .

- адиабатический процесс,

- изохорический процесс,

- изобарический процесс,

- изотермический процесс.

 

Основное уравнение термодинамики. Это уравнение объединяет формулы первого и второго начала термодинамики:

Q = dU + р dV