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
ФЕРНАНДЕЛЬ (Fernandel) (наст . имя и фам. Фернан Контанден, Contandin) (1903-1971), французский киноактер. Снимался в фильмах: "Большая записная книжка", "Закон есть закон", "Дьявол и десять заповедей" и др.
ОЛЕАРИЙ (Olearius) Адам (1603-71) , немецкий путешественник. Бывал в России в 30-е гг. 17 в. Автор "Описания путешествия в Московию...".
ФЕРГАНСКИЙ ТРАКТ , автомобильная дорога в Ср. Азии: Ош - Андижан - Коканд - Хаваст. 408 км. Построен в 1938-40. Примыкает к Б. Узбекскому тракту (Хаваст).