Її ентропії
Ентропія (грец. - Поворот, перетворення) - функція стану термодинамічної системи, що характеризує напрям протікання мимовільних процесів в цій системі і є мірою їх незворотності. Поняття Е. введено в 1865 р. Клаузіусом для характеристики процесів перетворення енергії; 1877 Л. Больцман дав йому статистичне. тлумачення.
Мірою пов'язаної енергії системи є ентропія S, тобто ентропія S – це величина зв'язаної енергії, що припадає на одиницю абсолютної температури.
Ентропіяяк міра пов'язаної енергії
На початку ми познайомилися з поняттям пов'язаної енергії, тобто тієї частини внутрішньої енергії, яку не можна використовувати для
здійснення роботи. З ряду причин виявилося зручніше замість зв'язаної енергії ввести іншу величину, яка називаєтьсяентропіяі
(16)
тобтоентропіяS- це величина пов'язаної енергії, що припадає на одиницю температури(за шкалою Кельвіна).
Розмірність ентропії - Дж. К -1.
Майже завжди щодо конкретних процесів нас цікавить не так сама енергія, скільки її зміна. У біологічній
Термодинаміки ми найчастіше маємо справу з ізотермічними процесами (температура тіла стала). В цьому випадку:
Обчислення зміни ентропії.
Розглянемо спочатку ізотермічні процеси, найхарактерніші для організму. Якщо зміна ентропії при переході зі стану 1 до стану 2 позначити ΔS1→2, то
а) при ізотермічному процесі:
(19)
де Q1→2- це кількість тепла,отриманого системою в ходіоборотногопереходу з першого стану до другого.
Наприклад, при плавленні 1 кг льоду при 0 0 С в умовах, коли немає втрат тепла (і, отже, можна вважати оборотним процес), треба
повідомити льоду 335 кДж (ця величина називається питомою теплотою плавлення). Тому у цьому процесі зміна ентропії льоду
одно
тобто при 0 0 С (273 К) ентропія 1 кг води на 1,23 кДж/К більше, ніж ентропія льоду.
Якщо температура в ході процесу змінюється, то зміна ентропії знаходиться за складнішою формулою:
б) у разі зміни температури:
(20)
(цифри 1 і 2 позначають величини, що характеризують початковий і кінцевий стан).
Другий початок термодинаміки дляізольованихсистем.
Ізольованиминазивають системи, якіне обмінюються з навколишнім середовищем ні речовиною, ні енергією. Абсолютно ізольованих систем не буває, але в багатьох випадках (наприклад, для речовини в хорошому термосі) можна вважати систему ізольованою.
В ізольованій системі загальна зміна ентропії завжди позитивно(тобто загальна ентропія ізольованої системи завжди зростає).
Тут важливо не опустити слово „загальне”. В якійсь частині системи ентропія може зменшитись, але це обов'язково має бути
компенсовано збільшенням ентропії в інших частинах системи.
З формули (18): ΔG=ΔU–T·ΔSвидно, що якщо ентропія зростає (ΔS> 0), то вільна енергія системи зменшується (ΔG0 С та тиск не менше 150 тисяч атмосфер), але коли необхідні умови були чітко сформульовані,
досить швидко вдалося налагодити промислове виробництвоштучних алмазів. Таких прикладів можна навести багато (у тому
(з хімічних виробництв, технології виготовлення електронних приладів, ракетно-космічної техніки тощо).