ChemStudy

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

ЧЕНСЛЕР (Ченслор) (Chancellor) Ричард (?-1556) , английский мореплаватель. Участник экспедиции Х. Уиллоби для поисков Северо-Вост. прохода. Достиг (1553) устья Сев. Двины. Был принят в Москве Иваном IV. Оставил записки о Московском государстве.

ЖОКЕЙ (англ . jockey), профессиональный наездник на скачках; специалист по тренингу и испытаниям верховых лошадей.

КОРНУОЛЛ (Cornwall) , полуостров на юго-западе Великобритании. Омывается проливом Ла-Манш и Бристольским заливом. Длина ок. 150 км. Высота до 621 м. Берега сильно изрезаны. Леса, верещатники, торфяники. Порт Плимут.