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
КАССАНДРА , в греческой мифологии дочь царя Трои Приама, получившая от Аполлона пророческий дар. Аполлон, отвергнутый Кассандрой, сделал так, что ее прорицаниям перестали верить (так, троянцы не вняли словам Кассандры, предостерегавшей Париса от похищения Елены, последнее привело к Троянской войне и гибели Трои).
ИНВАР (от лат . invariabilis - неизменный), магнитный сплав Fe (основа) с Ni (36%), обладающий малым температурным коэффициентом линейного расширения. Выпускается также суперинвар (64% Fe, 32%Ni, 4% Co) и нержавеющий инвар (54% Co, 37% Fe, 9% Cr). Из инвара изготовляют главным образом детали измерительных приборов очень высокой точности.
ЯНЧО (Jancso) Миклош (р . 1921), венгерский кинорежиссер. Фильмы: "Бессмертие" (1959), "Без надежды" (1966), "Звезды и солдаты" (1967, совместно с СССР), "Пока народ еще просит" (1972), дилогия "Венгерская рапсодия" и "Allegro barbaro" (1979), "Сердце тирана, или Боккаччо в Венгрии" (1981), "Гороскоп Иисуса Христа" (1989), "Бог пятится назад" и др.