Page 81 - 6375
P. 81
незалежні змінні, можна побудувати такі функції стану, на основі яких і їх похідних можна
виразити термодинамічні властивості системи. Такі функції називають
характеристичними. До них належать внутрішня енергія = (, ), ентальпія = (, ),
вільна енергія = (, ), термодинамічний потенціал Гіббса = (, ). Наведемо їх
формули. Якщо незалежними параметрами простої однорідної системи є ентропія і тиск, то
внутрішня енергія не буде характеристичною функцією. Характеристичною функцією за
таких умов буде ентальпія, яку визначають за допомогою рівняння (18). Додавши у правій і
лівій частинах (18) по ()дістанемо
= = − + = +
або
= + = + .
Функцію (, ) називають ентальпією, або тепловою функцією. Фізичний зміст
ентальпії полягає в тому, що різниця її в двох станах дорівнює кількості теплоти, яку дістає
система при ізобарному процесі.
Вільна енергія системи визначається такою комбінацією термодинамічних функцій:
= − .
Зменшення вільної енергії системи при ізотермічному процесі визначає виконувану
нею в цьому процесі роботу.
Термодинамічний потенціал Гіббса визначається так:
= − + .
16.6. Статистичне розуміння другого начала термодинаміки. Другий закон
термодинаміки дає можливість встановлювати напрям протікання реальних процесів. У
цьому відношенні висновок про зростання ентропії ізольованої системи для необоротних
процесів є надзвичайно важливим. З макроскопічної точки зору він фактично забороняє
процеси зі зменшенням ентропії. Кінцевим результатом необоротних процесів є рівноважний
стан з максимальним значенням ентропії. Разом з тим перехід до рівноважного стану є
найбільш імовірним. Отже, між ентропією термодинамічної системи та ймовірністю її стану