yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Хімія->Содержание->3.2 ЗмінЕння ентропії у основних термодинамічних процесах

Фізична хімія

3.2 ЗмінЕння ентропії у основних термодинамічних процесах

 

            Змінення ентропії у зворотному та незворотному процесах однакове, оскільки ентропія є функцією стану системи. Отже, щоб обчислити зміни ентропії у даному реальному процесі, треба цей процес подумки поділити на стадії, що проходять зворотно, та обчислити для них зміни ентропії за рівнянням для зворотних процесів. Взявши суму зміни ентропії на всіх стадіях, отримуємо зміни ентропії у реальному процесі (зворотному або незворотному).

            Обчислимо змінювання ентропії для різних процесів, ураховуючи, що dS = dQ/T:

            1) Ізотермічний процес (Т = const).

                        dQT = PdV i dST = PdV/T.

Звідси

 

            Для фазового перетворення (плавлення, випарювання, кристалізація тощо), що завжди проходить при постійній температурі, можна отримати

DSф.п = DНф.пф.п,

де DНф.п – теплота фазового переходу; Тф.п – температура фазового переходу.

            2) Ізохоричний процес ( V = const).

 i

Звідси

Для ідеального газу (СV = const)

            3) Ізобаричний процес (Р = const).

 i .

Звідси

.

 

Для ідеального газу ( СР = const)

 

.

            4) Адіабатичний процес.

            В адіабатичному процесі dQ = 0. Тому dS = 0  і

S = const.  Таким чином, адіабатичний рівноважний процес можна назвати ізоентропійним.

            5) Зміни ентропії ідеального газу.

            Для зворотного процесу з ідеальним газом, в якому єдиним видом роботи є робота сил розширення, можна записати

dQ = dU + PdV = nCVdT + PdV.

Далі

,

.

 

            Для розрахунку зміни ентропії 1 моль індивідуальної речовини з урахуванням можливих фазових переходів використовують співвідношення

.

 

Якщо у твердому стані речовина має більше однієї  кристалічної модифікації, треба додати відповідні складові до правої частини рівняння.

            На відміну від внутрішньої енергії та ентальпії для ентропії можна визначити абсолютні значення. Ця можливість не випливає з другого закону термодинаміки, а з¢являється лише при використанні постулату  Планка, відомого як третій закон термодинаміки.

 

 

11