74789

Второе начало термодинамики. Его статистический смысл

Доклад

Физика

Второе начало термодинамики можно сформулировать как закон возрастания энтропии замкнутой системы при необратимых процессах: любой необратимый процесс в замкнутой системе происходит так что энтропия системы при этом возрастает.

Русский

2015-01-05

32 KB

0 чел.

29.Второе начало термодинамики. Его статистический смысл.

второе начало термодинамики можно сформулировать как закон возрастания энтропии замкнутой системы при необратимых процессах: любой необратимый процесс в замкнутой системе происходит так, что энтропия системы при этом возрастает.

Можно дать более краткую формулировку второго начала термодинамики: в процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия не убывает. Здесь существенно, что речь идет о замкнутых системах, так как в незамкнутых системах энтропия может вести себя любым образом (убывать, возрастать, оставаться постоянной). Кроме того, отметим еще раз, что энтропия остается постоянной в замкнутой системе только при обратимых процессах. При необратимых процессах в замкнутой системе энтропия всегда возрастает.

Его статистический смысл 

Формула Больцмана позволяет объяснить постулируемое вторым началом термодинамики возрастание энтропии в замкнутой системе при необратимых процессах: возрастание энтропии означает переход системы из менее вероятных в более вероятные состояния. Таким образом, формула Больцмана позволяет дать статистическое толкование второго начала термодинамики. Оно, являясь статистическим законом, описывает закономерности хаотического движения большого числа частиц, составляющих замкнутую систему.

Укажем еще две формулировки второго начала термодинамики:

1) по Кельвину: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты, полученной от нагревателя, в эквивалентную ей работу;

2) по Клаузиусу: невозможен круговой процесс, единственным результатом которого является передача теплоты от менее нагретого тела к более нагретому.

Можно довольно просто доказать (предоставим это читателю) эквивалентность формулировок Кельвина и Клаузиуса. Кроме того, показано, что если в замкнутой системе провести воображаемый процесс, противоречащий второму началу термодинамики в формулировке Клаузиуса, то он сопровождается уменьшением энтропии. Это же доказывает эквивалентность формулировки Клаузиуса (а следовательно, и Кельвина) и статистической формулировки, согласно которой энтропия замкнутой системы не может убывать.

В середине XIX в. возникла проблема так называемой тепловой смерти Вселенной. Рассматривая Вселенную как замкнутую систему и применяя к ней второе качало термодинамики, Клаузиус свел его содержание к утверждению, что энтропия Вселенной должна достигнуть своего максимума. Это означает, что со временем все формы движения должны перейти в тепловую. Переход же теплоты от горячих тел к холодным приведет к тому, что температура всех тел во Вселенной сравняется, т. е. наступит полное тепловое равновесие и все процессы во Вселенной прекратятся — наступит тепловая смерть Вселенной. Ошибочность вывода о тепловой смерти заключается в том, что бессмысленно применять второе начало термодинамики к незамкнутым системам, например к такой безграничной и бесконечно развивающейся системе, как Вселенная.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39341. Проектирование общественное здание 299 KB
  Для каркасно-панельных зданий применяют эффективные конструкции – сборные крупные панели, объемные блоки, каркасный монолит с применением высокопрочного и легкого бетона и других экономичных материалов, обеспечивающих высокую степень заводской готовности, которые снижают материалоемкость, стоимость производства, увеличивают комфортабельность, долговечность зданий и снижают эксплутационные расходы.
39342. Проектирование микропроцессорной системы на основе микроконтроллера 1886ВЕ2 127 KB
  Разработка технического проекта Основу структурной схемы микроконтроллера образует внутренняя двунаправленная 8битная шина которая связывает между собой все основные узлы и устройства: резидентную память АЛУ блок регистров специальных функций устройство управления и порты ввода вывода. 8битное АЛУ может выполнять арифметические операции сложения вычитания умножения и деления; логические операции И ИЛИ исключающее ИЛИ а также операции циклического сдвига сброса инвертирования и т. Простейшие операции автоматически образуют...
39343. Социальные явления, отношения, поведение и деятельность людей в социальной сфере 52.12 KB
  Для достижения целей курсовой работы были поставлены задачи: Проанализировать сущность и характерные черты менеджмента Изучить понятие и значение организации Изучить составные части управления в социальной сфере Глава 1.13]Социальный менеджмент это область управления формирующая у будущих специалистов теоретические и практические навыки позволяющие эффективно воздействовать на социальные процессы влиять на создание благоприятной для человека социальной среды проектировать социальные организации что в свою очередь обеспечивает...
39344. СИНТЕЗ КОМБІНАЦІЙНОЇ СХЕМИ. СХЕМОТЕХНІКА ПРИСТРОЇВ НА ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧАХ 71.35 KB
  ОУ майже завжди використовуються в схемах з глибокої негативним зворотним звязком яка завдяки високому коефіцієнту підсилення ОУ повністю визначає коефіцієнт передачі отриманої схеми.2 Активний алгебраїчний суматор Мікросхеми суматорів призначені для підсумовування двох вхідних двійкових кодів.3 Розробка схеми розрахунки параметрів та аналіз На базі схеми з багатопельовим ЗЗ схема Рауха синтезувати схему фільтра верхніх частот належним вибором двополюсників.1 схема Рауха Складемо граф схеми Рауха.
39345. Правонарушение и юридическая ответственность 51.28 KB
  Материальная ответственность это вид юридической ответственности состоящий в обязанности одной из сторон трудового договора контракта возместить в соответствии с законодательством материальный ущерб причиненный другой стороне этого договора. Совокупность этих условий называется содержанием договора. Условия договора делятся на три группы: обычные случайные и существенные. Обычные условия это условия которые на практике включаются в содержание данного договора однако их отсутствие не влияет на его действительность.
39346. Расчет электронного логического автомата 6.39 MB
  Логический автомат это устройство автоматически выполняющее некоторые функции для задания которых используется аппарат алгебры логики. Функции комбинационной схемы управления КСУ: В двоичном коде функции КСУ представлены в табл. Функции КСУ в двоичном коде Число
39347. Проектирование статического регулятора с промежуточным усилителем и последовательным корректирующим устройством 3.29 MB
  Составление функциональной схемы замкнутой САУ Рис. Обобщенная функциональная схема САУ работающей по отклонению. Принцип управления по отклонению используется в замкнутых САУ и реализуется с помощью отрицательной обратной связи по регулируемой величине. Обобщенная функциональная схема САУ работающего по отклонению представлена на следующем рисунке: На этом рисунке: З задатчик; P регулятор; О объект управления; элемент сравнения сумматор; задание; регулируемая величина; отклонение или ошибка управления; управляющее...