Entropia. Funcția S sistem termodinamic de stat a cărui dS schimbare de o modificare reversibilă infinitezimal stării sistemului este raportul dintre cantitatea de sistem obținut de căldură în acest proces (sau îndepărtat de sistem) la abs. Temperatura T:
Cantitatea Ds este diferențial totală, adică integrarea sa în funcție de orice mod arbitrar ales dă diferența dintre valoarea entropiei la inițiala (A) și capătul (B) condiții ..:
Căldură nu este o funcție a statului, prin urmare, aceasta depinde Integrala căile de tranziție selectate între statele A și B.
Entropy este măsurată în Jouli / (mol-grade).
Conceptul de entropie ca funcție a stării sistemului postulată a doua lege a termodinamicii, care exprimă prin E. diferența între procesele reversibile și ireversibile: pentru primul doilea
Entropiei, ca funcție a energiei U internă a sistemului, V volumul și numărul de moli ni component i-lea reprezintă caracteristica. Funcția (a se vedea. Potențialele termodinamice). Aceasta este o consecință a primelor și a doua legi a termodinamicii și scrie uraveniem:
unde p - presiunea, - potențialul chimic al componentei i-lea. Derivata entropia prin natura. variabilă U, V și ni sunt egale cu:
formule simple entropie asociată cu căldură la post. presiune medie și post, volumul Cv.
Entropiei formulată în termenii atingerea echilibrului termodinamic al sistemului la constant l înăuntru. Energia, volumul și moli de component i-lea (sistem de izolare.) Și starea de stabilitate a echilibrului:
Aceasta înseamnă că entropia izolată. sistemul atinge un maxim într-o stare de echilibru termodinamic. procesele spontane din sistem pot curge numai în direcția creșterii ENTROPIE
Entropy se referă la funcțiile termodinamice ale grupului, numită funcția de masă a lui Planck. Alte funcții aparținând acestui grup; - funcția masa F1 = S - (1 / T) U și Planck funcției F2 = S - (1 / T) U - (p / T) V, poate fi preparat prin supunerea conversie ENTROPIE Legendre.
În conformitate cu a treia lege a termodinamicii (a se vedea. Teorema termică), variația de entropie într-o reacție chimică reversibilă între o să comprimați. de stat tinde la zero la T0:
postulat lui Planck (formulare alternativă teorema de căldură) afirmă că entropia oricărui compus chimic în condensare. stat la abs. Temperatura de zero este convențional zero și poate fi luată ca origine în definirea abs. Entropy valori substanță la orice temperatură. Ecuațiile (1) și (2) determină entropia până la o constantă.
În termodinamicii chimice este utilizat pe scară largă următoarele concepte: entropie standard de 5-lea. .. ENTROPIE adică la presiunea p = 1,01 x 10 5 Pa (1 atm); .. Entropy reacții chimice standard, adică, produse și reactivi standard, diferența de entropie; molar component parțială sistem multicomponent E.
Pentru calcularea echilibre chimice aplica formula:
unde K - constanta de echilibru; u energie, respectiv standardul Gibbs, entalpiei și entropiei reacției; R -Gaz constant.
Definirea conceptului de entropie pentru sistemul de neechilibru se bazează pe ideea de echilibru termodinamic locale. echilibru local presupune efectuarea uraveniya (3) pentru cantități mici de non-echilibru al întregului sistem (vezi. Termodinamica proceselor ireversibile). În procesele ireversibile în sistemul poate fi fabricație (aspectul) E. Entropia totală diferențială determinată în acest caz, prin inegalitatea Carnot-Clausius:
unde DSI> 0 - E. diferential nu este asociat cu un flux de căldură cauzată de producerea de entropie datorită proceselor ireversibile în sistem (difuzie, conductivitate termică, reacții chimice, etc ...). E. Producția locală (t - timp) este suma produselor de forțe termodinamice generalizate Xi Ji fluxuri termodinamice generalizate.
producția Entropy din cauza, de exemplu, componenta de difuzie datorită puterii i, și debitul materiei J; producția de entropie datorită reacției chimice forță X = A / T, unde A este o afinitate chimică, și fluxul J, egală cu viteza de reacție. Statistică. termodinamică E. izolat. sistem definit de relația: unde k - constanta Boltzmann; - greutate stări termodinamice egal cu numărul de stări cuantice posibile ale sistemului cu valorile stabilite de energie, volumul, numărul de particule. Starea de echilibru a sistemului corespunde populațiilor de egalitate unice (nedegenerata) stări cuantice. creșterea entropiei în procesele ireversibile asociate cu stabilirea unei distribuții mai probabil pentru un sistem energetic fin dat. subsisteme. Generalizat statistică. definiția entropiei, și referindu-se la neizolir. Sistemele ENTROPIE se leagă cu probabilități mari microstările următoarele manieră:
în cazul în care wi - probabilitatea statului i-lea.
Absolut compus chimic ENTROPIE este determinată experimental, în principal calorimetric. metoda, pe baza raportului:
Folosind a doua lege a entropiei face posibilă determinarea reacțiilor chimice ale experimentale. Conform (forțe Metoda electromotoare, metoda presiunii vaporilor etc.). Șanse de calculare a entropiei unui compus chimic al metodelor statistice. termodinamica, bazate pe mol. constantă greutate, moleculară, geometria moleculară, frecvențele normale de vibrație. Această abordare a fost realizată cu succes pentru gaze ideale. Pentru a condensa. faze statistice. Calculul oferă în mod semnificativ mai puțin precisă și se desfășoară într-un număr limitat de cazuri; în ultimii ani a făcut progrese semnificative în acest domeniu.
compuși chimici entropie tabelate în manuale. De regulă, sunt condensate. Faza de plumb rezultate calorimetrice. măsurători pentru gazoasa - statistice. calcul.
Primul partener. formularea a doua lege a termodinamicii apartine Clausius R. (1854), care a introdus conceptul de entropie în 1865; legătura dintre entropie cu probabilitatea stării sistemului a fost stabilit pentru prima dată în 1872 de Boltzmann.
Literatura cm. Conform art. Chimice termodinamicii.
Chimice Enciclopedia. Volumul 5 >> la lista de articole