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
ХОСКИНС (Hoskins) Боб (р . 1942), английский актер. Играл в лондонских театрах и на Бродвее. В кино мировую известность приобрел после фильма Д. Маккензи "Долгая Страстная пятница" (1980). В 1986 получил премию Британской киноакадемии за картину Н. Джордана "Мона Лиза". Сыграл главную роль в фильме Р. Земекиса "Кто подставил Кролика Роджера?", Л. Берию в "Ближнем круге" А. С. Михалкова-Кончаловского и др.
ЖЕМАП (Jemappes) , селение в Бельгии, юго-западнее г. Монс, близ которого 6.11.1792, во время войны революционной Франции против 1-й антифранцузской коалиции, французские войска генерала Ш. Ф. Дюмурье разбили австрийские войска и затем заняли Бельгию.
ИКРАМОВ Камил Акмалевич (1927-89) , русский писатель, народный писатель Узбекистана (1987). Сын А. И. Икрамова. Трагическая история семьи, ставшей жертвой сталинских репрессий, в книге воспоминаний "Дело моего отца" (1989). Исторические романы (в т. ч. "Караваны уходят - пути остаются", 1960), повести об Амангельды Иманове "Все возможное счастье" (1979). Роман "Ход вещей" (1982), повесть "Все будет хорошо" (1988). Книги для детей. Рассказы, очерки. Киносценарии.