| в каждом состоянии термодинамической системы ее внутренняя энергия распределена по частицам системы как правило, есть разные варианты распределения одинакового количества внутренней энергии состояния системы с разным распределением одинакового количества внутренней энергии есть микросостояния самопроизвольные термодинамические процессы идут только с увеличением количества микросостояний количество микросостояний w соответствует величине энтропии S чем больше микросостояний, тем больше неупорядоченность системы, тем больше ее энтропия |
ПР: изменение энтропии при переходах в-ва в различные агрегатные состояния
ПР: изменение энтропии в процессах полимеризации и дезагрегации
Второй закон термодинамики.
второй закон термодинамики определяет направление самопроизвольных процессов
различают самопроизвольные процессы в изолированных системах и в закрытых-открытых системах
изолированные системы не обмениваются со средой веществом и энергией,
но их термодинамическое состояние может меняться за счет изменения энтропии
ПР: газированная вода-сироп в закрытом термосе - изолированная термодинамическая система
растворение сиропа и воды в друг друге с выравниванием концентраций – самопроизвольный процесс
процесс необратимый
процесс идет за счет изменения энтропии системы D S
Критерий самопроизвольных процессов в изолированных системах.
изменение энтропии – критерий самопроизвольных процессов в изолированных системах
в изолированных системах в равновесном состоянии энтропия не меняется,
в изолированных системах самопроизвольные термодинамические процессы идут только с увеличением энтропии
D S = 0 D S > 0
28) Энергия Гиббса29)Формулировка второго закона термодин на основе Энергии Гиббса.
изменение энтропии D S является критерием самопроизвольных процессов в изолированных системах:
самопроизвольный термодинамический процесс идет, если энтропия системы увеличивается D S > 0
самопроизвольный термодинамический процесс не идет, если энтропия системы уменьшается D S < 0
в закрытых-открытых системах D S не является критерием самопроизвольных процессов
более общим критерием самопроизвольных процессов является энергия Гиббса
энергия Гиббса есть выражение G = H - T × S
энергия Гиббса G – функция термодинамического состояния
изменение энергии Гиббса – критерий направления самопроизвольных процессов во всех системах
самопроизвольные термодинамические процессы идут только с уменьшением энергии Гиббса
D G <0
при изобарно-изотермном процессе энергия Гиббса системы меняется по формуле
D G изобар-изотерм = D H - T × D S это выражение второго закона термодинамики для изобарно-изотермических процессов
или изобарно-изотермический потенциал
если энтропия D S – мера «связанной энергии», которая не превращается в работу,
то энергия Гиббса D G - мера «свободной энергии», которая превращается в работу A = р × D V
| D H = D U + р× D V |
| D U = D H - р× D V |
| р× D V |
| D H = T × D S + D G |
| T × D S |
| D G = D H - T × D S |
при обратимых процессах «свободная энергия» превращается в максимальную работу A макс
энергия Гиббса D G = A макс
при необратимых процессах «свободная энергия» превращается в меньшую работу A < A макс
энергия Гиббса D G = A < A макс
в выражении D G = D H - T × D S различают энтальпийный и энтропийный факторы:
- D H есть энтальпийный фактор энергии Гиббса D G
характеризует движение системы к состоянию с минимальной энтальпией
- T × D S есть энтропийный фактор энергии Гиббса D G
