в. Увеличение энтропии в адиабатических системах.

Мы получим особо важное соотношение, применяя (15.2) к адиабатическому неквазистатическому процессу. Тогда и (15.2) принимает вид

В адиабатическом неквазистатическом процессе энтропия может только увеличиваться.

В опыте Джоуля, например, мы можем определить изменение энтропии, позволив газу квазистатически заполнить эвакуированный верхний объем (см. фиг. 28,б). Это можно сделать, очень медленно перемещая поршень вверх. Тогда газ совершает работу и охлаждается; следовательно, чтобы получить ту же самую конечную температуру, как и в неквазистатическом опыте Джоуля, к газу нужно подводить тепло. Но тогда энтропия увеличится; таким образом, энтррпия конечного состояния больше, чем энтропия начального сосхояния. Аналогичные рассуждения можно провести и относительно опыта Джоуля — Томсона.

Может возникнуть сомнение, справедливо ли сделанное заключение в том случае, когда межмолекулярные силы играют заметную роль. Поэтому мы покажем гораздо более общим образом, что энтропия всегда увеличивается с увеличением объема, если энергия сохраняется постоянной, и что энтропия всегда увеличивается с уменьшением давления, если энтальпия сохраняется постоянной. Доказательство выполняется очень легко, так как, согласно (11.3) и (11.4),

откуда

Вторым примером процесса, приводящего к увеличению энтропии, является поток тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой Если мы хотим осуществить этот процесс квазистатически, мы должны непрерывно извлекать порции тепла из (уменьшая энтропию ) и подводить их к (увеличивая энтропию на ), пока не получим Так как всегда больше увеличение энтропии всегда больше откуда в конечном результате получаем увеличение энтропии.