Химическая Термодинамика Химическая ТермодинамикаСтраница 9
суммируя изменения по всему циклу тепловой машины, можно записать
(16)
где dQ — приращение теплоты; Т — соответствующая температура;
— интеграл по замкнутому контуру.
Подынтегральное выражение Клаузиус принял за приращение новой функции S — энтропии:
или
(17)
Энтропия представляет собой функцию параметров состояния (р,v,Т) и может оценить направление процесса в системе, стремящейся к равновесию, так как для идеального или равновесного процесса ее изменение равно нулю: dS=0.
В самом деле, заменяя dQ на изменение внутренней энергии и работы dQ=dU+pdv, можно записать
(18)
Если U=const и v = const, то в идеальном процессе dS=0, что, по существу, определяет равновесие системы (обратимый процесс), и в этом случае энтропия стремится к максимальному значению:
S→Smax.
Приращение энтропии определяется развитием необратимых процессов, протекающих самопроизвольно, которые прекращаются только при достижении равновесия в системе.
Однако требование постоянства внутренней энергии системы исключает возможность использования только одной этой функции для исследования химических реакций, при которых внутренняя энергия веществ, составляющих систему, неизбежно меняется.
Гиббс предложил другую термодинамическую функцию, исследуя которую можно определить направление процессов в системе, стремящейся к равновесию при T=const и p=const:
G=H¾TS (19)
где G — энергия Гиббса (или термодинамический потенциал, как назвал эту функцию Гиббс); Н—энтальпия; S—энтропия; Т— абсолютная температура.
Опуская все математические исследования термодинамической функции G, можно считать, что функция G для системы, стремящейся к равновесию, убывает, при достижении равновесия она принимает минимальное значение (G→Gmin), а ее приращение обращается в нуль (ΔG=0).
ЭНТРОПИЯ
Наиболее информативной термодинамической функцией в уравнении (19) является энтропия S.
Значение энтропии легко определить только для состояния идеального газа. Используем для вычисления S уравнение (18), где dU — изменение внутренней энергии, равное для идеального газа СvdT т.е. теплоемкости при постоянном объеме, умноженной на приращение температуры: pdv — приращение работы, которое можно представить как
, заменив р на RT/v. Отсюда
ПОДГОРИЦА , (в 1952-92 Титоград), столица Черногории (Союзная Республика Югославия; СРЮ). 96 тыс. жителей (1981). Международный аэропорт. Алюминиевая, металлообрабатывающая, мебельная, текстильная, пищевкусовая промышленность. Академия наук и искусств Черногории. Университет. Как город известна приблизительно с 1330. С кон. 15 в. в составе Османской империи. Решением Берлинского конгресса в 1878 возвращена Черногории. С 1918 в Королевстве сербов, хорватов и словенцев (с 1929 Югославия). Остатки турецкой крепости 15 в. Дома 17-19 вв., современные жилые кварталы, общественные здания.
УЭЛЬСКОГО ПРИНЦА МЫС (Cape Prince of Wales) , на п-ове Сьюард (США, шт. Аляска); крайняя западная точка материка Сев. Америка (65 °35' с. ш. и 168 °з. д.).
ШВАРЦ Елена Андреевна (р .1948), русская поэтесса. До 1989 стихи публиковались в самиздате и на Западе. В религиозной поэзии, основанной на христианской традиции, поиски места человека в мире, противоборство добра и зла, взаимопроникновение сна и реальности. Сборники стихов: "Танцующий Давид" (1985), "Труды и дни Лавинии" (1987), "Стороны света" (1989), "Стихи" (1990).