Deschide PDF - Bp-soroca.md

Rezultă că starea de echilibru spre care tinde orice sistem izolat se caracterizează prin
entropie maximă.
Deci rolul important al entropiei rezultă din faptul ca variaţia entropiei poate indica sensul
de desfăşurare a transformărilor naturale.
Cum acest lucru reprezintă unul din obiectivele PT2, rezultă expresia matematică a PT 2:
2
din relaţiile (4.4) şi (4.5) ∫ δQ
⇒ S 2 −S1
≥
(4.6)
T
1
(semnul egal se referă doar la transformările reversibile)
Sau pentru un sistem izolat, deci şi adibatic (δ Q =0) format din mai multe subsisteme care
schimbă energie între ele.
S2 − S1
≥ 0 (unde 1 = starea iniţială şi 2 = starea finală) (4.7)
Cu cât gradul de ireversibilitate este mai mare cu atât inegalitatea este mai pronunţată.
Frecarea, cauză a ireversibilităţii proceselor
O explicaţie intuitivă asupra creşterii entropiei unui sistem izolat (δ Q=0) într-o
transformare ireversibilă se obţine considerând că una din cauzele cele mai frecvente ale
ireversibilităţii este frecarea . Datorită acestui fenomen apare lucrul mecanic de frecare necesar
învingerii forţelor de frecare.
Lucrul mecanic de frecare, în majoritatea cazurilor se transformă integral în căldură (Qf).
Această căldură nu provine din exterior pentru că am presupus că sistemul este izolat, dar pentru
sistem ea reprezintă o cantitate de căldură ca şi cum ar veni din exterior.
⇒ variaţia elementară a entropiei
δQ
f
dS = > 0
pentru că δ Qf este primită de sistem
T
⇒ S2 - S1 > 0 deşi am presupus sistemul izolat deci şi adiabatic (δ Q = 0)
4.6. Calculul variaţiei de entropie
Deoarece într-o transformare ireversibilă, variaţia entropiei este exprimată printr-o
inegalitate:
S
2
−S
1
2
∫ δQ
>
T
1
irev
pentru calculul variaţiei entropiei se utilizează proprietatea entropiei de a fi marime de stare, adică
nu depinde de drum ci doar de starea iniţiala şi finală. Deci se poate alege convenabil una sau mai
multe transformări reversibile care să plece din starea iniţiala şi să ajungă în starea finală. Variaţia
entropiei astfel calculată este valabilă pentru toate transformările reversibile sau ireversibile care
pornesc din aceeaşi stare iniţială şi ajung în aceeaşi stare finală.
Se alege o evoluţie reversibilă. Pentru o evoluţie reversibilă:
δQ
⎫
dS =
⎪
dU pdV
T
⇒ dS = +
⎪
T T
δQ
= dU + p ⋅ dV⎬
d I V dp
δQ
= dI − Vdp ⎪ dS = −
⎪
T T
⎭
Pentru gaz ideal:
38
( 4.
8)
( 4.
9)