Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

_________________________________________________Drugi glavni zakon termodinamike
entropije radnog tijela i promjene entropije toplinskih spremnika. Tako dobivamo
sljedeći izraz
( ∆S
+ ∆S
+ ∆S
) ≥ 0
∆S =
,
rad.tijela
topl.sprem.
hlad.sprem.
tj. ako je sustav izoliran, njegova entropija se neće mijenjati kada se odvija
reverzibilan proces dok će rasti ako se odvija ireverzibilan proces. Kada jedan
ireverzibilan proces dovodi izolirani sustav u stanje ravnoteže, entropija tog
sustava postiže maksimum. Prema tome, entropija je kriterij smjera procesa
i stoga kriterij ravnoteže
∆S > 0
∆S = 0 .
Podjela svih procesa na spontane i nespontane kod određenih uvjeta nalazi
svoj kvantitativni izraz. Tako je neravnoteža
∆S < 0
kriterij koji kazuje da je proces nemoguć, tj. proces se ne može odvijati u izoliranom
sustavu ako je vezan sa smanjenjem entropije.
Treba ponovo naglasiti da se uvjet
∆S ≥ 0
odnosi na sve moguće slučajeve u izoliranom sustavu kao cjelini dok se procesi
mogu odvijati u pojedinim dijelovima sustava za koje je
∆S < 0 .
Drugim riječima, u neizoliranom sustavu i ireverzibilni i reverzibilni procesi
mogu se također odvijati sa smanjenjem entropije. U vezi s tim potrebno je
razlikovati računanja pri određivanju vrijednosti ∆S u procesu i računanja pri
određivanju mogućnosti (izvedivosti) procesa. U prvom slučaju moramo odrediti
∆S za svaki dio sustava dok u drugom slučaju uvijek određujemo ∆S za izolirani
sustav. Tako je nađena funkcija koja izražava prirodu procesa, tj. ireverzibilnost
procesa se mjeri entropijom.
Iskorištavanje entropije u rješavanju praktičkih, tj. ireverzibilnih procesa
nije moguća jer se znakovi nejednakosti nalaze u svim izrazima koji se odnose
na ireverzibilne procese, npr. u izrazu
Q
∆ S > ,
T
i stoga je nemoguće izračunati ∆S čak ako znamo karakteristike ireverzibilnog
procesa. Međutim, sasvim je lako zaobići ovu teškoću. Da se izračuna ∆S
127