34. Квазістатичні процеси. Необоротність реальних теплових процесів. Ентропія
Термодинамі?чний проце?с — це сукупність послідовних станів, через які проходить термодинамічна система при взаємодії її з навколишнім середовищем. При цьому усі чи частина параметрів зазнають змін.
Ці зміни параметрів повинні відбуватися таким чином, щоби система знаходилась у рівновазі.Квазістатичний процес — вид термодинамічного процесу, при якому тіло (система тіл) проходить неперервний ряд рівноважних станів. При цьому процесі стани тіла повинні змінюватися нескінчено повільно. Це значить, що тіло проходить через ряд нескінчено близьких станів рівноваги із зовнішнім середовищем.
Приклади рівноважних процесів
Ізотермічний процес, при якому температура системи не змінюється (T=const)
Ізохоричний процес, який відбувається при сталому об'ємі (V=const)
Ізобаричний процес, який відбувається при сталому тиску в системі (P=const)
Необоротними називають процеси, які можуть самочинно відбуватися тільки в одному певному напрямі, у зворотному напрямі вони можуть відбутися тільки як одна з ланок складнішого процесу.
Процес називається оборотним, якщо він допускає можливість повернення системи до початкового стану без будь-яких змін у зовнішньому середовищі.
Якщо таке повернення здійснити не можна, тобто після закінчення процесу в навколишніх тілах чи в даній системі залишаться якісь зміни, то процес є необоротним.
ІІ-й закон термодинаміки вказує напрям можливих енергетичних перетворень і тим самим виражає необоротність процесів у природі.
Теплота не може переходити сама по собі від тіла менш нагрітого до тіла більш нагрітого.
ІІ-й закон термодинаміки накладає обмеження на перетворення внутрішньої енергії у механічну.
Ентроп?ія S —міра енергії у термодинамічній системі, яка не може бути використана для виконання роботи. Вона також є мірою безладдя, присутнього в системі.
Поняття ентропії було вперше введено у 1865 році Рудольфом Клаузіусом. Він визначив зміну ентропії термодинамічної системи при оборотному процесі як відношення загальної кількост теплоти ΔQ, отриманої або втраченої системою, до величини абсолютної температури T:
Рудольф Клаузіус дав величині S назву «ентропія», утворивши її від грецького слова τρoπή, «зміна» (зміна, перетворення).
Рівність відноситься саме до зміни ентропії. У термодинаміці ентропія визначається лише з точністю до сталої.
Зв'язок між теплоємністю та ентропією дається формулою 