- •1 Параметры и связи параметров движения мт
- •3 Криволинейное дв-е мт и его параметры.
- •4 Законы Ньютона для мт
- •5 Эквивалентность работы и энергии при дв-и мт
- •6 Законы взаимодействия мт(сохр-я) в завис-ти от типа взаим-я
- •7 Энергия мт в поле центральных сил
- •8 Силы, проявляющиеся при взаимодействии тел в природе
- •9 Колебательное движение материальной точки
- •10 Понятие центра массы тела и методика определения
- •11,Момент инерции тел, пример его определения. Теорема Штейнера
- •12 Методика сложения сил, прилож-х к разл-м точкам тела и определения их вклада в изменение состояния дв-я
- •13.Параметры и основные законы вращательного движения тел
- •14 Полная механическая энергия тел, степени свободы тел
- •15. Условия статического состояния тел, виды статического состояния
- •16,Колебательное движение твёрдого тела.
- •17 Физическая модель идеального газа, микро и макро параметры
- •18.Мкт.Внутр энергия идеального газа
- •19 Распределение частиц идеального газа по скоростям
- •20.Законы — начала термодинамики
- •21,Работа газа и его теплоёмкость в изопроцессах
- •22,Закон сохранения энергии в изо- и адиабатном процессах.
- •23.Термодинамический цикл. Цикл Карно.
- •24,Теплопроводность газа
- •25 Внутреннее трение в газе
- •26,Диффузия в газе
- •27.Газ в поле тяготения. Барометрическая формула и распределение Больцмана
- •28.Уравнение политропического процесса, уравнение Пуассона
- •29.Термодинамическое определение энтропии
29.Термодинамическое определение энтропии
Понятие энтропии было впервые введено в 1865 году Рудольфом Клаузиусом. Он определил изменение энтропии термодинамической системы при обратимом процессе как отношение общего кол-ва тепла к величине абсолютной температуры
Например, при температуре 0 °C, вода может находиться в жидком состоянии и при незначительном внешнем воздействии начинает быстро превращаться в лед, выделяя при этом некоторое количество теплоты. При этом температура вещества так и остается 0 °C. Изменяется состояние вещества, сопровождающееся выделением тепла, вследствие изменения структуры.
Рудольф Клаузиус дал величине имя «энтропия», происходящее от греческого слова τρoπή, «изменение» (изменение, превращение, преобразование). Данное равенство относится к изменению энтропии, не определяя полностью саму энтропию.Эта формула применима только для изотермического процесса (происходящего при постоянной температуре). Её обобщение на случай произвольного квазистатического процесса выглядит так:
где — приращение (дифференциал) энтропии некоторой системы, а — бесконечно малое количество теплоты, полученное этой системой.Необходимо обратить внимание на то, что рассматриваемое термодинамическое определение применимо только к квазистатическим процессам (состоящим из непрерывно следующих друг за другом состояний равновесия).Поскольку энтропия является функцией состояния, в левой части равенства стоит её полный дифференциал. Напротив, количество теплоты является функцией процесса, в котором эта теплота была передана, поэтому считать полным дифференциалом нельзя.Энтропия, таким образом, согласно вышеописанному, определена вплоть до произвольной аддитивной постоянной. Третье начало термодинамики позволяет определить её точнее: предел величины энтропии равновесной системы при стремлении температуры к абсолютному нулю полагают равным нулю.
Статистическое определение энтропии: принцип Больцмана
В 1877 году Людвиг Больцман установил связь энтропии с вероятностью данного состояния. Позднее эту связь представил в виде формулы Макс Планк:
где константа 1,38·10−23 Дж/К названа Планком постоянной Больцмана, а — статистический вес состояния, является числом возможных микросостояний (способов) с помощью которых можно перейти в данное макроскопическое состояние. Этот постулат, названный Альбертом Эйнштейном принципом Больцмана, положил начало статистической механике, которая описывает термодинамические системы, используя статистическое поведение составляющих их компонентов. Принцип Больцмана связывает микроскопические свойства системы ( ) с одним из её термодинамических свойств ( ).Рассмотрим, например, идеальный газ в сосуде. Микросостояние определено как позиции и импульсы (моменты движения) каждого составляющего систему атома. Связность предъявляет к нам требования рассматривать только те микросостояния, для которых: (I) месторасположения всех частей расположены в рамках сосуда, (II) для получения общей энергии газа кинетические энергии атомов суммируются.