Оглавление:
Энтропия. Равенство Клаузиуса. Следствия основного уравнения термодинамики обратимых процессов, относящиеся к равновесным состояниям
- В предыдущем параграфе мы ввели 2 новые функции состояния организма-зунотроп и абсолютную температуру. Сначала мы рассматриваем энтропию и выводим результат из ее существования. Основное уравнение dQ = TdS можно подробно описать следующим образом: (2.55> ТДС ^ де + ти айдат. (2.56） (2.57） Это наиболее распространенное математическое выражение 2-го закона обратимого процесса.
Если проинтегрировать уравнение(2.56), то получится уравнение энтропии. Ы-ы,= дж = дж-[де + 2 «»*）- Постоянная часть Sₒ не имеет физического значения и зависит от выбора состояния, выбранного в качестве начального состояния. Поэтому энтропия определяется с точностью до произвольной константы.
Гамильтонова формулировка неравновесной термодинамики привлекает элегантностью, лаконичностью и мощными численными методами, разработанными для гамильтоновых систем. Людмила Фирмаль
Поскольку энергия E и внешняя сила A являются определенными и непрерывными функциями ограниченного состояния для всех физически допустимых состояний, то для всех состояний (t h * 0) энтропия s является уникальной функцией a, _…а, T. So, для замкнутого обратимого процесса Интеграл φjr (dE + 2, как интеграл по замкнутому контуру полной производной однозначной функции) равен нулю. = 0. (2.58） Это отношение называется равенством Клаузиуса.
Обратимый процесс теплоизоляции является изоэнтропийным процессом, который происходит при постоянном значении температуры тела. entropy. In факт, от dQ-0, Sta, r) является const. Это уравнение координаты,…, A, m (Рис.3) представляет собой поверхность пространства в N + 1 измерениях. Термоизоляция обратимый процесс соответствует движению изображения. 1 пятно на такой поверхности. Без компрометировать термоизоляцию, пункт воображения не может выйти поверхность.
Это выражение существования недосягаемого состояния adiabatically. In в случае обратимого процесса теплоизоляции все состояния, которые не находятся в одной и той же изоэнтропической плоскости, недоступны из этого состояния. Из основного уравнения (2.56), связанного с квазистатическим процессом, вытекает производная энергии, за которой следует ряд соотношений, связанных с равновесным состоянием системы. Рассмотрим простейшую систему (газ, жидкость).
- Его состояние определяется 1 внешним параметром-объемом V и температурой T. они измеряются по абсолютному Кельвину scale. In в этом случае форма уравнения (2.56) имеет вид PL3 Икс. /」 ДС = + (2.59> Эта формула является полной производной. Но условие, что вы полный diff дает вам+’)] Где вы его берете (2.61> Эта формула является основным результатом применения 2-го закона к простейшей системе, учитывающей состояние равновесия .
Мы получим аналогичные результаты для общих случаев. запишите условие, что выражение dS (2.56)находится в полных производных. У нас есть ДС = Это выражение можно записать следующим образом: Куда? ДС = ЗХ, да,+ ydt аппликации、 (2.62） Икс₍ Y (2.63).） Условие (2.62) является идеальным производная первого уравнения дает N О, да. — в — » * е 1…… (2.64)） Далее получаем n (N-0/2 уравнение ax, ay ^ (2.65)） Формула (2.64) аналогична формуле(2.61) для 1 внешнего параметра, но、 (2.66） (2.67） Уже приобретено в § 14.
Последовательное введение потоков второго и более высокого порядков приводит к тому, что математические модели, описывающие локально-неравновесные процессы переноса, представляют собой иерархическую последовательность дифференциальных уравнений. Людмила Фирмаль
В качестве простейшего примера применения полученной общей формулы рассмотрим ее применение к идеальному газу и выведем формулу для энтропии идеального газа. Для идеального газа, прежде всего, существует уравнение состояния (pV-nRx). Где m-идеальная температура газовой шкалы, n-число молей газа, R-газовая постоянная 1 моль, а затем джоулевая резервная копия. Э-нэ(Т）、 Где e (T) — Энергия 1 моля газа. Из (2.61) к уравнению состояния (а затем из (ff) V и энергетической независимости от объема (т. е.= 0、 dx_dT Т-Г Таким образом, это может быть η>> =Γ (см.§ 19). 1 следовательно, S =JJCₚ^ + NFLN V (2.67 ’） (261).
Мы получаем…(КТ-1″1 — С.— 7- нет. ТДС = дв-Прп. Используя условие существования совершенной производной dS、 р«, н-ф {«(- ср)+ т (ТР) в J » + » ’»•о’. Где U (O, G) — энергия диэлектрика при отсутствии электрического поля. Эта формула применяется в особых случаях, когда: (E-диэлектрическая постоянная); получаем — £- (’+4-4г) Вт. вновь- ^ с const / Т, тг°П РА В Д Будь» ’Poly = + UГ>» и= UD. То есть, плотность энергии вещества диэлектрика u не зависит от электрического поля. 4.
Найти зависимость удельной теплоемкости от электрического поля при постоянном объеме воды и постоянной индукции D с диэлектриком 1cm1, вычислить (приблизительно) разность удельной теплоемкости в электрическом поле при 900 В / см. Для воды 0-50°C (приблизительно） б = 88.0-0.350(г-273)+ П (Т-273)*, Р 3-10 -’. Решение. Решение задачи с использованием 1k§ 9iZk§ 17、 йй-dUₐₒₙ»-дд、 g-диэлектрическая постоянная）、 Где а-значение порядка 10″, поэтому Т-300 К и Е в-ЗСГЭ С.-С.-Эс-10 — * эрг /(см * к).
Смотрите также:
