ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение энтропии при необратимых процессах из "Техническая термодинамика " Пусть тело из начального состояния / в результате необратимого процесса переходит в состояние 2. Состояния 1 и 2 предполагаются равновесными или во всяком случае характеризуются определенными значениями энтропии, а относительно необратимого процесса не делается никаких ограничивающих предположений, т. е. он может быть любым. Выясним, как изменится энтропия тела в результате рассматриваемого необратимого процесса. Для этого предположим, что тело из конечного состояния 2 возвращено к исходному состоянию 1 путем обратимого пере- Рис. 3-10. [c.73] Более строгое доказательство можно найти, напрнмер, в книге М. А. Леонтовича Введение в термодинамику , Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. [c.73] Следовательно, при адиабатическом изменении состояния тела энтропия его не изменяется, если процесс обратим, и возрастает, если процесс необратим уменьшаться при адиабатическом процессе энтропия не может. [c.74] Возрастание энтропии при адиабатическом расширении тела в пустоту. Предположим для определенности, что расширяющимся телом является газ, который заключен в частл теплоизолированного сосуда с жесткими стенками. Другая часть сосуда, которая отделена от первой свободно (т. е. без трения) открывающейся адиабатической перегородкой, не содержит газа (т. е. вакуумирована) (рис. 3-11). [c.75] Если открыть перегородку, то газ начнет леретекать из одной части сосуда во вторую. Через некоторое время движение газа прекратится, температура и плотность его повсюду примут одинаковые значения, т. е. газ придет н равновесное состояние, характеризующееся значением объема У, равным объему всего сосуда, и значением температуры Га, вообще говоря отличающимся от начальной температуры газа Т. [c.75] Так как объем сосуда вследствие жесткости его стенок остается неизменным, то работа Рис. 3-11. расширения газа L равна нулю, и поэтому согласно уравнению (2-8), учитывая, что Q=0, находим U2= Uu т. е. при расширении в пустоту внутренняя энергия тела не изменяется. [c.75] Таким образом, конечное состояние тела при адиабатическом расширении в пустоту характеризуется значением объема V2 Vi и значением внутренней энергии I/2, равным [/]. К этому состоянию тело может быть приведено также, например, путем обратимого расширения при неизменном значении U, для чего необходимо согласно первому началу термодинамики подводить в каждой точке процесса к телу количество тепла dQ=pdV. [c.75] Так как dV при расширении тела положительно, то 52 5i, т. е. адиабатическое расширение тела в пустоту сопровождается возрастанием энтропии. [c.75] что тепло трения Qtp, когда оно выделяется в самом теле и не рассеивается вовне, вполне эквивалентно такому же количеству тепла, полученному телом от внешнего источника тепла, и поэтому в такой же мере вызывает увеличение энтропии тела. Этим результатом мы воспользуемся далее при рассмотрении лроцессов дросселирования и течения газов. [c.77] Следовательно, адиабатическое смешение газов сопровождается увеличением энтропии. [c.78] Вернуться к основной статье