20. Свойства энтропии
Более подробно энтропия будет рассмотрена при изучении необратимых и обратимых адиабатных процессов (см. стр. 139); сейчас же мы рассмотрим уравнение (14,10), выражающее количественную формулировку второго закона термодинамики для обратимых процессов.
О функции
входящей в (14,10), можно сказать следующее:
1.
есть функция состояния, т. е. такая функция, которая не зависит от пути перехода системы из одного состояния в Другое.
2. Энтропия
является, подобно внутренней энергии
аддитивной величиной, т. е. энтропия сложной системы равна сумме энтропий ее отдельных частей.
3. Из уравнения (14, 10) следует, что энтропия определяется с точностью до аддитивной постоянной величины, т. е.
Если рассматриваемый произвольный цикл необратим, то в уравнении (14,9) должен стоять знак неравенства.
Рис. 20.
Обобщенная формулировка второго закона термодинамики для произвольного обратимого и необратимого циклов в интегральной форме запишется следующим образом:
Этот интеграл можно разложить на два интеграла в соответствии с двумя частями цикла
(рис. 20):
или
Допустим, что процесс
обратим, тогда выражение (15,2) можно записать (переменив пределы интегрирования) в следующем виде:
откуда
или в дифференциальной форме:
Второй закон термодинамики в форме (15,3) говорит нам, что для обратимого пути величина стоящего в правой части интеграла равна разности энтропий в состояниях
а для необратимого пути она меньше этой разности, т. е. для необратимого пути интеграл уже не выражаег разности энтропий.