U/¶V)T = T (¶ p/¶T) V - p (1.9)

Q = LU+ А (1.8)

подведенная к термодинамической системе теплота идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы против внешних сил.

Второе начало термодинамики позволяет вывести важное соотношение для внутренней энергии простой системы, которое не может быть получено в рамках первого начала:

( ¶U/¶V)T = T (¶ p/¶T) V - p (1.9)

таким образом, невозможен процесс, единственым результатом которого было бы совершение работы за счет теплоты, взятой у теплового резервуара при постоянной температуре. Эквивалентна этому заключению и формулировка Клаузиуса: невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии от более холодного тела к более горячему.

Клаузиус вывел неравенств относящееся к любому замкнутому циклу. Если в замкнутом цикле система получает теплоты Q₁ ……,Q_N от внешних резервуаров, имеющих температуры Т^е₁, …….Т^е_N , то удовлетворяет неравенство

ò dQ/T^e £ 0 (1.10)

Для обратимого процесса неравенство превращается в равенство, а температура резервуара, с которым в данной точке цикла обменивается теплом, равна температуре системы, в этом случае получаем:

ò dQ/T = 0 (1.11)

Равенство служит основой для определения еще одной функции состояния – энтропии. При равновесном процессе без подвода тепла энтропия не меняется (адиабатический процесс можно называть изоэнтропным) d S = ( dQ / T)_обр.

Первое начало термодинамики для равновесного процесса в простой системе приобретает вид:

TdS = dU + pdV (1.12)

Рассмотрим неравновесный процесс, переводящий систему из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2. Теперь вернемся из 2 в 1 при помощи любого

равновесного процесса, запишем для получившегося циклического процесса неравенство Клаузиуса и учтем определение энтропии:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒