27. Энтропия, ее статистическое толкование

Энтропия является мерой неупорядоченности системы.

Изменение энтропии в замкнутой системе ∆S=0 –для обратимых циклов. ∆S>0 – для необратимых циклов

Изменение энтропии при переходе из состояния 1 в состояние 2 это следует из неравенства Клаузиуса

Из закона возрастания энтропии родилась теория «тепловой смерти» Вселенной. тепловая смерть — термин, описывающий конечное состояние любой замкнутой термодинамической системы, и Вселенной в частности. Т.е. Вселенная должна прийти в состояние полного термодинамического равновесия (состояние «тепловой смерти»). Но вселенная, наполненная тяготеющим веществом должна сжиматься или расширятся

3-ий закон термодинамики. Энтропия S равновесной системы стремится к конечному пределу, не зависящему от давления, плотности, других термодинамических параметров или фазы, при стремлении температуры к абсолютному нулю.

28. фазовые переходы 1 и 2 рода. Тройная точка.

Фазой называется термодинамически рав­новесное состояние вещества, отличающе­еся по физическим свойствам от других равновесных состояний того же вещества. Если, например, в закрытом сосуде находится вода, то эта система является двухфазной: жидкая фаза — во­да; газообразная фаза — смесь воздуха с водяными парами. Если в воду бросить кусочки льда, то эта система станет трех­фазной, в которой лед является твердой фазой. Переход вещества из одной фазы в другую — фазовый переход — всегда связан с качественными изменениями свойств вещества. (например, пе­реход кристаллического вещества из од­ной модификации в другую).

Фазовый переход I рода (например, плавление, кристаллизация и т. д.) сопро­вождается поглощением или выделением теплоты, называемой теплотой фазового перехода. Фазовые переходы 1 рода ха­рактеризуются постоянством температу­ры, изменениями энтропии и объема. Объяснение этому можно дать следующим образом. В подобных переходах — из более упорядоченного кристаллическо­го состояния в менее упорядоченное жид­кое состояние — степень беспорядка уве­личивается, т. е., согласно второму началу термодинамики, этот процесс связан с воз­растанием энтропии системы. Если пере­ход происходит в обратном направлении (кристаллизация), то система теплоту вы­деляет.

Фазовые переходы, не связанные с по­глощением или выделением теплоты и из­менением объема, называются фазовыми переходами II рода. Эти переходы характеризуются постоянством объема и энтропии, но скачкообразным изменени­ем теплоемкости. фазовые перехо­ды II рода связаны с изменением симмет­рии: выше точки перехода система, как правило, обладает более высокой симмет­рией, чем ниже точки перехода. Примером является превраще­ние обыкновенного жидкого гелия (при Т — 2,9 К) в другую жидкую модифи­кацию (гелий II), обладающую свойства­ми сверхтекучести.

Тройная точка -точка пересечения кривых фазового равновесия состояния в-ва, соответствующая устойчивому равновесию трёх фаз, обычно твёрдой, жидкой и газообразной. Напр., Т.т. воды соответствует равновесному состоянию системы из льда, воды и водяного пара.