34.Друге начало термодинаміки та його статистичний зміст. Зв'язок ентропії та ймовірності стану.

Другий закон(друге начало) термодинаміки:

1.Неможливо здійснити такий періодичний процес,єдиним наслідком якого було б повне перетворення на роботу теплоти,отримуваної від нагрівача(формулювання Кельвіна).

2.Неможливий процес,єдиним результатом якого є передача енергії у формі теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого(формулювання Клаузіса).

3.Вічний двигун другого роду неможливий,тобто двигун,ККД якого при перетворенні теплоти на роботу дорівнює 100%(формулювання Карно).

Зв’язок з ентропією:

Можливі лише такі процеси,при яких ентропія не змінюється або зростає:

S>=0(нерівність Клаузіса).

35. Відступ від законів ідеальних газів. Сили тяжіння та відштовхування у реальних газів

Основною властивістю газу є те, що він заповнює весь доступний простір, не утворюючи поверхні. Гази завжди змішуються. Газ — ізотропна речовина, тобто його властивості не залежать від напрямку. Основною характеристикою газу є його густина, тобто маса газу в одиниці об'єму. Іншою характеристикою є тиск. За відсутності сил тяжіння тиск у всіх точках газу однаковий .

В полі сил тяжіння густина й тиск не однакові в кожній точці, зменшуючись із висотою за барометричною формулою. Відповідно в полі сил тяжіння неоднорідною стає суміш газів. Важчі гази мають тенденцію осідати нижче, а легші — підніматися вгору. В полі тяжіння на будь-яке тіло в газі діє Архімедова сила, яку використовують повітряні кулі, заповнені легкими газами або гарячим повітрям.

Газ має високу стисливість — при збільшенні тиску зростає його густина. При зростанні температури розширюються. При стискуванні газ може перейти в рідину, але конденсація відбувається не за будь-якої температури, а за температури, нижчій за критичну температуру. Критична температура є характеристикою конкретного газу й залежить від сил взаємодії між його молекулами. Так, наприклад, газ гелій можна зрідити тільки за температури, нижчій від 4,2 К.

Існують гази, які при охолодженні переходять у тверде тіло, оминаючи рідку фазу. Перетворення рідини в газ називається випаровуванням, а безпосерденє перетворення твердого тіла в газ — сублімацією.

Сили притягання та відштовхування

Між молекулами речовини в будь-якому агрегатному стані діють сили взаємного притягання. Мала стисливість сильно ущільнених газів, здатність рідких і твердих тіл опиратися стисканню вказують на те, що між молекулами діють також сили взаємного відштовхування. Доведено, що сили ці діють одночасно, адже якби було навпаки, то тіла навколишнього світу не були б стійкими.

Існує чітка залежність сил взаємного притягання та відштовхування від відстані між молекулами.

На дуже великих відстанях переважають сили відштовхування F0, на більш далеких — сили взаємного притягання Fn. Fрез — результуюча сила, що визначається як сума сил притягання і відштовхування, причому сили відштовхування вважаються позитивними, а взаємного притягання — негативними.