Принцип возрастания энтропии

Принцип возрастания энтропии и физический смысл второго закона термодинамики [c.123]

Уменьшение работоспособности изолированной системы, в которой происходят необратимые процессы, равно произведению приращения энтропии системы на минимальную абсолютную температуру в системе. Все необратимые процессы в изолированной системе сопровождаются обесценением энергии, которая из более полезной формы переходит в менее полезную. Происходит рассеивание энергии и ее деградация. Энтропия системы при этом увеличивается. Все самопроизвольные, т. е. необратимые процессы, протекают всегда с увеличением энтропии. Таким образом, принцип возрастания энтропии изолированной системы представляет собой общее выражение второго закона термодинамики, [c.125]

Следует отметить, что полученное для частного случая изотермического процесса расширения измерение энтропии AS = Q/T такое же, какое и раньше было получено из анализа цикла Карно. Таким образом, статистическая физика обосновывает существование функции состояния — энтропии, приращение которой при обратимых процессах равно приведенной теплоте, и положения о том, что энтропия замкнутой системы стремится к максимуму. Эта функция состояния позволяет с помощью измерений термических величин выяснить направление процессов и условия равновесия. С принципом возрастания энтропии в замкнутых системах связаны представления [c.78]

Следует заметить, что принцип существования и возрастания энтропии между собой ничего общего не имеют. Принцип существования энтропии характеризует термодинамические свойства систем и используется для изучения физических свойств вещества. Принцип возрастания энтропии характеризует только наиболее вероятное направление течения реальных процессов в физических явлениях и, следовательно, имеет, несомненно, меньшую общность, чем принцип существования энтропии. На основании этого проф. Н. И. Белоконь в 1954 г. справедливо предложил рассматривать эти принципы раздельно и математические выражения для них получать на основе различных постулатов [2]. [c.48]

В основу определения направленности изменения энтропии в реальных процессах (т. е. принципа возрастания энтропии) полагают различные постулаты, отражающих необратимость процесса. В качестве исходного постулата принципа возрастания энтропии можно принять утверждение, обобщающее общечеловеческий опыт познания природы, что Теплота самопроизвольно переходит от тел, более нагретых, к телам, менее нагретым . [c.52]

Полученный результат является математическим выражением второго начала термодинамики как принципа возрастания энтропии. Для изолированной системы, когда [c.53]

Из второго начала термодинамики (принципа возрастания энтропии) вытекают несколько практически важных следствий [c.53]

Математическое выражение принципа существования энтропии и абсолютной температуры (выражение 1.82) симметрично относительно знака абсолютной температуры Т. И ее можно выбрать по праву свободного выбора. В сочетании с принципом возрастания энтропии (выражение 1.94), это приводит к следующему выводам. В условиях положительных абсолютных температур (Т > 0) из выражения (1.91) следует [c.54]

Из последнего выражения (в) следует, что сумма 5Q " + 8Q " может иметь любой знак, однако принцип возрастания энтропии остается неизменным. Это значит, что в условиях существования и взаимодействия во Вселенной систем с положительной и отрицательной абсолютной температурой энтропия уже не может для всей Вселенной рассматриваться как мера деградации энергии и за ней остается только физический признак необратимости течения времени. [c.55]

В 1954 г. Н. И. Белоконь предложил второе начало классической термодинамики разделить на два независимых начала, отражающих, с одной стороны, принцип существования абсолютной температуры и энтропии (второе начало термостатики) и, с другой — принцип возрастания энтропии и необратимости внутреннего теплообмена (второе начало термодинамики). [c.5]

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ПРИНЦИПА ВОЗРАСТАНИЯ ЭНТРОПИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ СИСТЕМ [c.65]

Явления природы показывают, что все процессы имеют необратимый характер таковы процессы теплообмена между телами, процессы превращения работы в теплоту, диффузионные и дроссельные процессы и т. д. Обобщающим выражением необратимости процессов в природе является принцип возрастания энтропии, который может быть математически получен различными путями на основе одного из постулатов, утверждающих необратимость процесса. В качестве исходного постулата второго начала термодинамики можно принять утверждение, что работа может быть непосредственно и полностью превращена в теплоту путем трения или электронагрева. Из этого постулата вытекает несколько важных следствий [c.65]

Наиболее наглядным способом доказательства принципа возрастания энтропии является способ, основанный на исследовании круговых процессов тепловых машин. [c.65]

Рис. 5.4. Участок АВ пути 1—2 изменения состояния равновесной системы (к доказательству принципа возрастания энтропии)

Из математического выражения принципа возрастания энтропии (5.21) для реальных процессов следует, что для изолированных систем, когда внешний теплообмен равен нулю (бQ = 0), энтропия неизменно возрастает [c.67]

Вторую часть называют вторым законом термодинамики для необратимых процессов или принципом возрастания энтропии. [c.56]

Принцип возрастания энтропии используется при анализе необратимых процессов. [c.56]

Соотношение (5.3) составляет содержание принципа возрастания энтропии. Из (5.3) следует, что изменение энтропии тела при необратимом (неравновесном) процессе всегда больше изменения, которое осуществлялось бы при равновесном процессе. [c.58]

Предложено несколько формулировок второго закона термодинамика, они различаются по форме, но все отражают принцип возрастания энтропии и не содержат никаких сведений о принципе существования энтропии. [c.71]

Для бол е глубокого усвоения принципа возрастания энтропии представляется целесообразным обсудить следующие наиболее популярные формулировки второго закона термодинамики [c.71]

Принцип возрастания энтропии отражает свойства неравновесных процессов и используется для качественного анализа. [c.72]

Это неравенство называют принципом возрастания энтропии. [c.37]

В чем сущность принципа возрастания энтропии изолированной термодинамической системы [c.44]

Основа термодинамики—два экспериментально установленных закона первый и второй законы, или начала термодинамики. Первое начало термодинамики — принцип сохранения и эквивалентности приращения энергии второе начало термодинамики — принцип возрастания энтропии изолированных систем и необратимости внутреннего теплообмена. [c.6]

Равенство (15.35) связано со вторым законом термодинамики, сущность которого состоит в двух утверждениях. Первое называется теоремой Карно (у каждой термодинамической системы с) ществуют два свойства —ее абсолютная температура Т и ее энтропия S, такие, что в любом бесконечно малом обратимом процессе изменение количества тепла выражается формулой lQ=TdS). Второе утверждение носит название принципа возрастания энтропии, который формируется так в изолированной системе энтропия всех тел, входящих в нее, остается постоянной в течение обратимого процесса, увеличивается при необратимом (реальном) процессе и никогда не может уменьшиться AS 5 0. [c.460]

Принцип возрастания энтропии не следует понимать как нечто абсолютное, как принцип, справедливый при любых условиях, в том числе для неограниченных масштабов времени и пространства. Иначе неизбежны выводы о тепловой смерти Вселенной. Принцип возрастания энтропии справедлив в условиях земных, околоземных и, возможно, в условиях Солнечной системы. В этих условиях все протекающие явления подчиняются двум принципам закону сохранения и превращения энергии и закону возрастания энтропии. Для обсуждения проблемы энтропии Вселенной наукой еще не накоплено достаточное количество фактов. [c.51]

Последующие работы Н. Шиллера, С. Каратеодори, Т. Афанасьевой-Эренфест, М. Планка, А. Гухмана отражают поиски путей обоснования энтропии, требующих минимальных допущений и не содержащих в себе логических противоречий. В результате обобщенного анализа проблемы энтропии А. Гухман приходит к выводу, что ни одна из этих попыток не является в полной мере удачной. В понятии энтропии уже содержатся те допущения, которые делаются при ее обосновании. Таким образом, по Гухману энтропию можно ввести без каких-либо особых начал и постулатов, опираясь при этом на общность схем взаимодействий различного рода с одной стороны и на долголетний опыт использования этой функции на практике — с другой. Несмотря на различие этих способов обоснования энтропии, все они в своей основе имеют одну и ту же схему теплообмена между двумя телами — именно ту, которой в свое время воспользовался Р. Клаузиус. В результате и принцип возрастания энтропии системы в условиях необратимого теплообмена, имеет органическую связь с принятой схемой процесса теплообмена. [c.52]

Р. Клаузиус обобщил эту закономерность на любые необратимые энергетические процессы, введя принцип возрастания энтропии во всех реальных процессах преобразования энергии в изолированных системах суммарная энтропия всех участвующих в них тел возрастает. Это возрастание энтропии при прочих равных условиях тем больше, чем сильнее процесс (или процессы) в рассматриваемой системе отличается от идеальных, обратимых. В тепловом двигателе, например, как мы видели, ухудшение его действия (т. е. уменьшение получаемой из того же количества теплоты Qi работы L при тех же граничных температурах Ti и Гг) обязательно сопровождается увеличением энтропии, В тепловом насосе увеличение необходимых затрат работы приводит к тому же результату—росту энтропии. Следовательно, энтропия может выполнять еще одну должность — быть характеристикой необратимости процессов, показывать отклонение их от идеальных. Чем больше рост энтропии, тем это отклонение больше. [c.131]

Иная ситуация сложилась с другой частью этого закона — положением о неизбежном возрастании энтропии в реальных, необратимых процессах. Дискуссии по поводу принципа возрастания энтропии и границах его применимости началась с того самого момента, когда Клаузиус его сформулировал. Дело в том, что он не ограничил область применения закона возрастания энтропии изолированными системами конечных размеров, а распространил его действие ни много, ни мало на всю Вселенную Это неизбежно приводило к очень далеко идущим выводам. [c.144]

Современная наука полностью подтверждает позицию Энгельса, несмотря на то что все известные факты неизменно соответствуют положению о возрастании энтропии. Это относится и к земным условиям, и к космосу. В известной нам части Вселенной (границы которой все время расширяются) не обнар) жено никаких явлений, противоречащих принципу возрастания энтропии. Как в земных масштабах, так и в обозримом космосе уменьшение ее в одном месте всегда сопровождается еще большим возрастанием в другом, так что суммарная энтропия неизбежно увеличивается. [c.147]

Лучше всего об ошибке Клаузиуса, обобщившего принцип возрастания энтропии на всю Вселенную (из-за чего [c.147]

Что же касается конкретных теорий, связанных с причинами, исключающими распространение на всю Вселенную принципа возрастания энтропии, то в этом направлении работали и работают многие ученые, начиная с Л. Больцмана. Этот вопрос выходит за рамки нашей задачи с ним можно ознакомиться не только по специальной литературе [1.24—1.25], но и научно-фантастической [2.18]. [c.148]

Этот критерий может быть применен ко многим простейшим процессам, примеры которых приведены в настоящем параграфе. В других случаях использование этого критерия крайне затруднительно, и тогда следует применять другие критерии необратимости неравенство Клаузиуса или принцип возрастания энтропии. [c.43]

ПРИНЦИП ВОЗРАСТАНИЯ ЭНТРОПИИ [c.55]

Рассмотрим несколько простых примеров приложения принципа возрастания энтропии. Если шарик вращается внутри не проводящей тепла сферы, то из опыта известно, что при отсутствии возмущений шарик придет в состояние покоя на дне сферы. Конечное состояние системы, содержащей шарик и сферу, должно быть состоянием наибольшей энтропии. Далее, если кубик меди получает тепло от окружающей его водяной ванны в отсутствии каких-либо других воздействий, то конечное состояние системы медь — вода должно быть состоянием наибольшей энтропии. Возрастание энтропии меди должно превосходить уменьшение энтропии ВОДЫ такое заключение легко проверить, исходя из определения энтропии. [c.56]

Состояние пара на выхлопе реальной машины (точка 2) будет отличным от состояния пара 2 на выхлопе обратимой машины. В соответствии с принципом возрастания энтропии энтропия состояния 2 должна быть больше, чем энтропия состояния J, так что работа, производимая килограммом пара, равная Ah (рис. 10-7), меньше по сравнению с работой килограмма пара в обратимой машине. [c.69]

При обосновании принципа возрастания энтропии (гл. 8) был показано, что [c.127]

Самопроизвольные (а значит, и неравновесные) процессы в изолированной системе всегда приводят к увеличению энтропии. Это положение предстаЕ)ляет собой наиболее общую формулировку второго начала термодинамики для неравновесных процессов, известную под названием принципа возрастания энтропии. [c.27]

Доказательство того, что интегральный оператор (14.7) удовлетворяет условиям (14.21), дано в работе Колера [62] и более подробно обсуждено Вильсоном [4]. Одним из следствий (14.21а) является равенство коэффициентов Li2 = - 2i и Kj 2 — 211 как это вытекает из термодинамики необратимых процессов и принципа микроскопической необратимости. Более того, вариационный иринции является выражением принципа возрастания энтропии. [c.264]

Принцип возрастания энтропии — это утверждение второго начала классической термодинамики о неизменном юзрастании энтропии изолированных систем и о постоянстве этой функции в обратимых процессах [c.47]

Из сопоставления первого и второго начал термодинамики следует вывод о невозможности построения вечного двигателя (Perpetuum mobile II) второго рода, в котором бы теплота полностью превращалась в работу. По сравнению с первым второе начало термодинамики носит менее общий характер и отражает принципы существования таких понятий, как абсолютная температура и энтропия, а также принцип возрастания энтропии. [c.5]

Принцип возрастания энтропии — это утверждение второго начала классической термодинамики о неизменном возрастании знтропии изолированных систем во всех реальных процессах изменения состояния этих систем и о постоянстве этой функции в обратимых процессах [c.57]

Оба вывода — принципы существования и возрастания энтропии — получаются в классической термодинамике на основе яспользования любого из приведенных постулатов (Р. Клаузиуса, В. Томсона-Кельвина, М. Планка и др.). Однако принципы существования и возрастания энтропии между собой ничего общего не имеют. Принцип существования энтропии характеризует термодинамические свойства систем и используется вместе с вытекающими из него следствиями для изучения физических свойств вещества. Принцип возрастания энтропии характеризует только наиболее вероятное направление течения реальных процессов в физических явлениях и, следовательно, имеет несомненно меньшую общность, чем принцип существования энтропии. На основании этого проф. Н. И. Белоконь в 1954 г. совершенно справедливо предложил рассматривать эти принципы раздельно и математические выражения для них получать на основе различных постулатов. [c.57]

Из выражения (5.27) следует, что сумма бQл -бQв может иметь любой знак, однако принцип возрастания энтропии остается неизменным. Это значит, что в условиях существования и взаимодействия во Вселенной систем с положительной и отрицательной абсолютной температурой энтропия уже не может для всей Вселенной раесматриваться как мера деградации энергии и за ней остается только физический признак необратимости течения времени. Одновременно это означает исключение для Вселенной такого понятия, как тепловая смерть Вселенной. [c.68]

Даже Планк — активный противник Маха и Оствальда— не разделял и взглядов Больцмана Это имело свою основу, — говорил он позже, — так как я в го время приписывал принципу возрастания энтропии такое же абсолютное значение, как и закону сохранения энергии . И это тот самый Планк, который с горечью писал в своей научной автобиографии, что никогда в жизни ему не удавалось доказать что-либо новое, как бы строго ни было это доказательство Только в 1900 году он изменил свои взгляды и присоединился к теории Больцмана. Тогда он и придал статистическому выражению энтропии известную теперь форму 5 = / lnW, где к — постоянная Больцмана, а W — термодинамическая вероятность. (число микросостояний — расположение частиц, их скорости, энергия, — с помощью которых может быть осуществлено данное макросостояние системы, характеризующееся давлением, температурой и т. д.). [c.166]

Принцип возрастания энтропии по своей сущности является признаком не об р а т и м о с т и. Он устанавливает, что энтропия пзоли-)ованной системы должна или возрастать, или оставаться неизменной. Тоскольку энтропия определяется соотношением [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...