Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
Энтропия. Термодинамиканың бірінші бастамасының жалпылама тұжырымдамасын 1860 жылдары Клаузиус енгізген және оны энтропия
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| Энтропия. Термодинамиканың бірінші бастамасының жалпылама тұжырымдамасын 1860 жылдары Клаузиус енгізген және оны энтропия деп аталған физикалық шаманы пайдаланып беруге болады. Енді сол шаманы қарастыруға көшейік. Карно циклін қарастырған кезде біз
(Карно циклі) (2.115) қатынасына келгенбіз. Енді кез келген қайтымды циклді қарастырайық. Қайтымды циклдің кез келгенін жуықтап, Карно циклдерінің тізбегі түрінде өрнектеуге болады. (2.126) қатынасы осы циклдердің әрбіреуі үшін орындалатын болғандықтан, біз циклдердің қосындысы үшін мына теңдеуді жаза аламыз: (Карно циклдерінің жиынтығы). (2.116) Осы жерде әрбір цикл кезінде берілетін жылу мөлшері одан кейінгі цикл кезінде алынатын жылу мөлшеріне шамалас болады: дәл теңдікке жету үшін шексіз жіңішке Карно циклдерінің шексіз санын қарастыру керек. Сөйтіп, осындай шек үшін Карно циклдерінің ішкі бөліктерінде жүйеге келетін және одан шығатын жылу ағындары өзара теңеседі де, жүйеге берілетін қорытқы жылу мөлшері мен атқарылатын жұмыс Карно циклдерінің барлық тізбектері үшін де, бастапқы цикл үшін де бірдей болады. Бұл дегеніміз (2.116) қатынасын Карно циклдерінің шексіз санынан тұратын кез келген қайтымды циклге қолдануға болады дегенді білдіреді: осы кезде (2.116) қатынас төмендегідей түрге келеді (қайтымды цикл), (2.117) мұндағы дегеніміз алынған немесе берілген шексіз аз жылу мөлшері болып табылады. Мұндағы интеграл контурлық интеграл деп аталады және ол тұйықталған жол бойымен алынады: интегралды жолдың кезкелген жерінен бастап есептей беруге болады және есептеуді кез келген бағытта жүргізуге болады. (2.111) өрнекті екіге бөліп, төмендегі түрде жазайық: Егер жолдардың біреуін, мысалы, ІІ жолды, кері бағытта өтетін болсақ, онда циклдің қайтымдылығының арқасында шамасы әрбір нүктеде шамасына айналады. Сондықтан төмендегі теңдікті жазуға болады: (қайтымды жолдар). (2.118) Қарастырылып отырған цикліміз кез келген болғандықтан, (2.129) қатынастан кез келген екі тепе-теңдік және күйлердің арасында -дан алынған интегралдың процестің өту жолына тәуелсіз болатындығы шығады. Осыны пайдаланып, біз энтропия деп аталатын жаңа физикалық шаманы енгізе аламыз; оны былай анықтайтын боламыз: (2.119) Ал (2.117) өрнектен: , (2.120) (2.114) өрнектен (қайтымды процестер) (2.121) шамасының диаграммадағы екі нүктенің арасындағы жолға тәуелсіз болатындығын табамыз. Сонымен біз мынандай маңызды қортындыға келеміз: жүйенің екі тепе-теңдік күйлерінің арасындағы энтропиялардың айырымы бір күйден екінші күйге қандай жолмен (немесе қандай тәсілмен) өтетіндігімізге тәуелсіз болады. Сөйтіп, энтропия күй параметрі болып табылады–оның мәні тек жүйенің күйіне ғана тәуелді болады, жүйены осы күйге қандай процестің алып келгеніне немесе, жүйенің одан бұрынғы күйлеріне тәуелсіз болады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|