Неравновесные процессы и закон возрастания энтропии

Это положение о возрастании энтропии в адиабатно замкнутой системе при неравновесных процессах (закон возрастания энтропии) выражает второе начало для неравновесных процессов. Оно позволяет характеризовать энтропию как меру необратимости процессов в замкнутой системе. В этом состоит физический смысл энтропии, если подходить к ней, учитывая особенности неравновесных процессов. [c.75]

Смысл энтропии как меры вероятности состояния сохраняется и для неравновесных состояний. В этом случае ф-лу (И) следует рассматривать как общее определение энтропии состояния. Ясно, что в природе самопроизвольно (т. е. в замкнутой системе) могут идти лишь процессы, приводящие к увеличению вероятности состояния. Обратные процессы являются крайне маловероятными. [Энтропия системы пропорциональна числу частиц в ней, поэтому статистич. веса двух физически достаточно близких состояний, будучи пропорциональны ехр —S/k), различаются очень сильно.I Это даёт статистич. обоснование закону возрастания энтропии, согласно к-рому энтропия Замкнутой системы может только увеличиваться. В состоянии равновесия энтропия имеет максимально возможное в. данных внеш. условиях значение. Следовательно, равновесное состояние является состоянием с макс, статистич. весом, т. е. наиб, вероятным состоянием. [c.668]

Неравновесные процессы и закон возрастания энтропии [c.68]

Обсудим теперь вопрос об обратимости процессов. В силу закона возрастания энтропии все неравновесные процессы оказываются необратимыми, т. е. протекающими. только в одном направлении — в сторону возрастания энтропии. (При этом энергия во всех процессах сохраняется.) [c.71]

То, что энтропия при равновесных процессах в адиабатных системах возрастает, а не убывает, связано с условием, определяющим положительность термодинамической температуры. При другом дополнительном условии, приводящем к 7 <0 К, мы имели бы из (3.53) для неравновесных процессов в адиабатно изолированных (обычных) системах не закон возрастания, а закон убывания энтропии. [c.75]

Раздел 3 — Неравновесные состояния условия равновесия и их применение (возрастание энтропии при необратимом адиабатическом переходе из одного равновесного состояния в другое определение энтропии неравновесных состояний определение свободной энергии для равновесного состояния изменение энтропии при необратимых процессах изменение свободной энергии при необратимых процессах условия равновесия системы замечания, связанные с уточнением физического смысла законов термодинамики фаза условие устойчивости системы, состоящей из одной фазы фазовые превращения фазовые превращения первого рода уравнение Клапейрона — Клаузиуса равновесие трех фаз поверхность термодинамического потенциала критическая точка поверхностная энергия и поверхностное натяжение роль поверхностного натяжения при образовании [c.364]

Возникшие в XIX в. две величайшие теории — термодинамика равновесных и слабо неравновесных систем и теория эволюции Дарвина — долгое время считались идейно противоречашими друг другу. Второе начало термодинамики, утверждающее, что энтропия изолированной системы может только возрастать при неравновесных процессах или оставаться постоянной в равновесии, соответствует тенденции к хаотизации, что позволяет назвать равновесную термодинамику теорией разрушения структур . С другой стороны, теория эволюции утверждает, что в живой природе происходит самоорганизация вещества, возникновение все более сложных и самовоспроизводящихся структур. В связи с этим возникали спекулятивные теории , согласно которым законы термодинамики, и в частности, второе начало, неприменимы к живой материи. Ясно, что закон возрастания энтропии, относящийся к замкнутым системам, не имеет отношения к живым организмам, обменивающимся с окружающей средой энергией и веществом. [c.584]

РЕЛАКСАЦИЯ — процесс возвращения в состояние термодинамич. равновесия макроскопич. системы, выведенной из такого состояния. Р. — необратимый процесс и по )тому, в силу закона возрастания энтропии, обязательно сопровождается переходом части внутр. энергии системы в тепло, т. н. диссипацией энергии. Как всякое неравновесное явление, Р. не определяется одними только термодинамич. характеристиками системы (напр., давлением, темп-рой и т. д.), а существенно зависит от ее микроскопич. характеристик, в частности от параметров, характеризующих взаимодействия между частицами. В качестве последних обычно рассматривают время свободного пробега частиц т и их длину свободного пробега I. Это — промежуток времени и. расстонние между моментами и местами двух последоват. столкновений молекул газа, между соударениями электрона в металле с другими электронами или с фононами, наконец, между столкновениями любых двух элементарных возбуждений системы между собой. [c.412]

Свое исследование макроскопических уравнений мы начнем отнюдь не с самого простого случая. Именно, прежде всего изучим эволюцию той величины, которая составляет основу неравновесной термодинаьшки. Свойство, которое мы собираемся установить здесь, действительно является краеугольным камнем любой макроскопической теории речь идет о выводе второго закона термодинамики. Как известно, второй закон термодинамики непосредственно связан с понятием необратимости. Этот закон гласит, что существует такая функция состояния — энтропия, которая не сохраняется. Более того, в ходе спонтанной эволюции изолированной системы эта фзщкпдя может лишь возрастать во времени в результате необратимых процессов, идущих в системе. Возрастание прекращается только тогда, когда система приходит в равновесное состояние при этом энтропия достигает максимума. При локальной формулировке скорость изменения плотности энтропии S (х t) выражается уравнением баланса типа (12.1.19) [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...