Page 80 - 6375
P. 80
> 0. (16)
Оскільки реальні процеси є взагалі необоротними, то з (16) випливає, що ентропія
кожної замкненої системи в усіх реальних процесах в загальному випадку повинна зростати.
Закон зростання ентропії виражає другий закон термодинаміки для необоротних процесів.
Одночасно він характеризує ентропію як міру необоротності процесів в ізольованій системі,
а також відмічає об’єктивну сторону необоротних процесів. Цей закон пов’язаний з умовою,
що > 0.
Коли система перебуває в рівновазі і всі процеси в ній є оборотними, то на основі
(9) маємо, що
= 0. (17)
Таким чином, з (16) та (17) випливає, що ентропія замкненої системи не може
зменшуватись; вона або зростає, якщо в системі відбуваються необоротні процеси, або
залишається незмінною, коли система перебуває в рівновазі і всі процеси в ній є оборотними.
Поєднавши аналітичні вирази для першого та другого законів термодинаміки,
дістаємо основне рівняння термодинаміки для рівноважних процесів. Для простої однорідної
термодинамічної системи рівняння має вигляд
= + . (18)
Для нерівноважних процесів це рівняння таке:
> + .
Термодинамічні дослідження фізичних явищ грунтуються на використанні законів
термодинаміки. Саме застосування цих законів для розв’язування конкретних задач
здійснюється двома способами. Відповідно з цим і розрізняють два методи термодинаміки:
колових процесів (метод циклів) і характеристичних функцій (метод термодинамічних
потенціалів). Метод характеристичних функцій розробив американський фізик-теоретик
Д.Гіббс (1839– 1903). Це аналітичний метод, що грунтується на використанні основного
рівняння термодинаміки для рівноважних процесів.
Рівняння (18) пов’язує п’ять функцій стану: , , , і . Стан простої системи
визначається двома параметрами. Тому, вибираючи із п’яти названих величин дві як